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Weltweit erste Übertragung mit Terahetz-Wellen

50 MHz bis THz-Bereich, Betriebsarten, Software
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db1hus
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Weltweit erste Übertragung mit Terahetz-Wellen

Beitrag von db1hus » Mi 4. Jun 2008, 23:15

"Weltweit erste Übertragung mit Terahetz-Wellen" so die Überschrift eines Artikels in der aktuellen ntz - Fachzeitschrift für Informations- und Kommunikationstechnik.

Im Artikel selber ist dann zu lesen:
"...Ingenieure und Physiker des Terahertz Communication Lab in Braunschweig,[...], haben weltweit erstmals erfolgreich ein Videosignal bei einer Frequenz von 300 GHz über 22 m hinweg übertragen und so gezeigt, dass die Übermittlung von Nutzdaten mit Terahertzwellen möglich ist.

Nun, ich habe mich beim Lesen etwas gewundert. Soweit ich weiß, gibt es ja auch ein Amateurfunkband bei 250 GHz und dort ist es doch sicher auch schon gelungen, "Nutzdaten" zu übertragen, oder liege ich mit der Vermutung falsch?

Was ist also nun das Besondere dieses Versuches? Die um 50 GHz höhere Frequenz oder die Entfernung von 22m?

Vy 73 de Ulf, DB1HUS

dl6ock
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mehrere Gigabit pro Sekunde

Beitrag von dl6ock » Do 5. Jun 2008, 11:11

Hallo Ulf,

das besondere ist, dass mit dieser Technik Datenraten von mehreren Gigabit pro Sekunde möglich werden; mit WLAN bei 2,4 GHz geht das nicht.
Siehe
http://www.heise.de/newsticker/Video-pe ... ung/105061
http://www.ptb.de/de/aktuelles/archiv/p ... 80312.html

Vy 73

Julian, DL6OCK

db1hus
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Beitrag von db1hus » Do 5. Jun 2008, 12:36

Hallo Julian,
ja im Vergleich zu WLAN ist eine höhere Datenrate möglich. Nur in dem Experiment wurde ja bloß ein analoges Videosignal übertragen, das gelingt ja schon bei deutlich niedrigeren Trägerfrequenzen. Laut dem heise-Artikel lagen die Schwierigkeiten auch mehr in der Erzeugung der Sendeleistung. Sofern es also gelingt eine Funkverbindung mit einer Trägerfrequenz von 300 GHz aufzubauen, sollte es keine große Schwierigkeit sein, statt CW ein Videosignal aufzumodulieren. Folglich muss die Schwierigkeit in der Funkverbindung selbst gelegen haben. Und da kam mir halt die Frage auf, ob es Funkamateuren nicht schon längst gelungen ist, bei 250 GHz eine Funkverbindung über ähnliche Entfernungen aufzubauen?

2370819

Beitrag von 2370819 » Mi 20. Aug 2008, 11:01

Hi,
auch wenn das letzte Posting schon etwas zurückliegt, hier auch von meiner Seite einige Anmerkungen.
Das Problem liegt anscheinend in der Erzeugung der notwendigen Leistung, um sichere Funkverbindungen in diesem Bereich herzustellen.
Allerdings sehe ich momentan den ganzen Sinn dieser Versuche etwas fragwürdig. Insbesondere wenn man den finanziellen Bedarf für solche Versuche bedenkt.
Für hohe Bandbreiten gibt es doch schon lange optische FSO-Systeme. Die Ausbreitungseigenschaften von THz-Wellen und IR dürften ähnlich sein. Infrarotlicht ausreichender Leistung kann auch über Reflexionen empfangen werden.
Innerhalb von Büroräumen u.ä. könnte man ebenfalls auf optischem Wege hohe Nutzdatenraten übertragen.
Leistungsfähige optische Sendeelemente mit passenden Öffnungswinkeln und adäquate Empfangsdetektoren gibt es ebenfalls schon lange.
Es wird sogar darüber nachgedacht, zukünftige Beleuchtungselemente (LED-Leuchtmittel) zu Datenübertragungszwecken innerhalb von Gebäuden zu verwenden.

http://www.golem.de/0410/33970.html

Der Artikel ist von 2004.

Deshalb verstehe ich momentan nicht so recht, warum um die THz-Wellen solch ein Wind gemacht wird.
Denn die Nachteile einer optischen Übertragung (für längere Strecken direkte Sicht erforderlich, Witterungseinflüsse, etc.) sind auch dort vorhanden. Man denke nur an die erheblichen Dämpfungen von Mikrowellen oberhalb 24 GHz durch Regen etc. Bei den extrem kurzen Wellenlängen bei Frequenzen ab 300 GHz wird das sicher nicht besser...
Zumindest aus technischer Sicht sehe ich keinen Durchbruch, aus Marketingsicht eventuell ("Terahertz" könnte als ein neuer aufmerksamkeitserregender Begriff für Werbestrategen interessant werden, hi, und das ist ja heutzutage wichtiger als tatsächliche technische Innovation).

Vy 73
Wilfried

db1hus
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Beitrag von db1hus » Do 21. Aug 2008, 22:52

Hallo Wilfried,
vielen Dank für Deinen Beitrag! Ich kann einen kommerziellen Durchbruch bei den Terahertzwellen für die Datenübertragung auch noch nicht erkennen.
In der CQ DL 7/08 war ja wieder ein kurzer Artikel über GHz-Funk. Dort haben zwei Funkamateure ein QSO auf 241 GHz über 2 km geführt. Auch wenn das ganze "nur" CW war, die Freiraumdämpfung muss ja enorm sein und deswegen wird man auch einiges an Leistung brauchen. Dass man bei einer Videoübertragung grundsätzlich etwas mehr Leistung braucht, um ein besseren Signal-zu-Rausch-Abstand zu erzeugen, leuchtet mir ja ein, dafür haben die das aber nur über 22 m innerhalb eines Raumes übertragen, hatten also eine deutlich geringere Freiraumdämpfung (mindestens 40 dB weniger). Folglich können die auch nicht so viel mehr Leistung gebraucht haben, als die beiden OMs. Insofern leuchtet mir das mit der Leistung noch nicht so ganz ein. Insgesamt habe ich mich daher auch gefragt: "Was ist da technisch so besonders dran und was bringt Euch das?"

Vy 73 Ulf

dl5ym
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Beitrag von dl5ym » Fr 22. Aug 2008, 8:22

db1hus hat geschrieben:Hallo Wilfried,
vielen Dank für Deinen Beitrag! Ich kann einen kommerziellen Durchbruch bei den Terahertzwellen für die Datenübertragung auch noch nicht erkennen.
........
Folglich können die auch nicht so viel mehr Leistung gebraucht haben, als die beiden OMs. Insofern leuchtet mir das mit der Leistung noch nicht so ganz ein. Insgesamt habe ich mich daher auch gefragt: "Was ist da technisch so besonders dran und was bringt Euch das?"

Vy 73 Ulf
ich nehme mal an ...alles Homemade...es bringt: Machen, dass es geht!
Im Gegensatz zu: kaufen und benutzen..

73
Fred

db1hus
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Beitrag von db1hus » Sa 23. Aug 2008, 15:42

dl5ym hat geschrieben:ich nehme mal an ...alles Homemade...es bringt: Machen, dass es geht!
Im Gegensatz zu: kaufen und benutzen..
Ja aber das ist doch bei den Amateuren erst Recht so. Ich hab mich nur gefragt, wieso man es als großen Durchbruch verkauft, was Funkamateuren schon lange möglich ist.

dl5ym
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Beitrag von dl5ym » So 24. Aug 2008, 8:30

db1hus hat geschrieben:
dl5ym hat geschrieben:ich nehme mal an ...alles Homemade...es bringt: Machen, dass es geht!
Im Gegensatz zu: kaufen und benutzen..
Ja aber das ist doch bei den Amateuren erst Recht so. Ich hab mich nur gefragt, wieso man es als großen Durchbruch verkauft, was Funkamateuren schon lange möglich ist.
1.) der Text war wegen "kommeziell" ..
2.)zur Meldung: ..da solltest du beim "Marketing" nachfragen! ..als "Nachrichtenverkäufer" muss man ja nicht wissen, wovon man redet ...man muss es eben "überzeugend" tun!

73 Fred

dl7uhu
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Videosignal ERSTMALIG im Terahertzbereich übertragen.

Beitrag von dl7uhu » Fr 20. Apr 2012, 12:16

Hallo,

so eine realitätsferne Nachricht habe ich mir nicht vorstellen können.

Schon zu DDR-Zeiten wurden mit CARL ZEISS JENA JO-4... Geräten PAL-Fernsehen übertragen, in Berlin wird die Zugabfertigung der S-Bahn teilweise bei 300 THz auch videomäßig seit Jahren durchgeführt.
Selbst habe ich vor Jahren im Prüffeld eines Berliner Betriebes 300 THz Sender und Empfänger für Videoübertragungen geprüft.
Funkamateure haben schon vor über 15 Jahren auch schon bei ca. 400 THz Videoübertragungen durchgeführt.

Mit den alten (35 Jahre!) CARL ZEISS JENA Terahertztransceivern JO-4.02 mit 1 mW Sendeleistung wurden 38 km am Bodensee beidseitig in Telefonie überbrückt, an über 25 Contesten teilgenommen.

Nach den geltenden Gesetzen, Verordnungen u. a. ist es für den Funkamateur grundsätzlich egal, ob er nun auf 3 6 MHz oder 320 THz arbeitet, es ist nichts besonderes mehr und es sind keine extra Prüfungen oder Genehmigungen oder ähnliches nötig.

Zum 9. Treffen "Terahertz am Bodensee" treffen sich Interessierte am Samstag zur HAM-Radio.

Pit DL7UHU

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Terahertz und Amateurfunk

Beitrag von dl7uhu » Fr 20. Apr 2012, 12:32

Hallo,

der Terahertz Bereich beginnt bei 0,3 THz/1 mm.

In Deutschland beginnt der Amateurfunk-Bereich aber erst bei 0,444 THz mit eingen gesperrten Bereichen unter 1 THz und endet bei 1667 THz.

In Österreich beginnt der Amateurfunkbereich bei 0,3 THz ohne weitere Begrenzung.

Auf der lange nicht mehr aktualisierten Homepage www.Lichtsprechen.de sind im Textdokument Grundlagen dargestellt und ein Gerät JO-4.02 auf einem Theo abgebildet.

Pit DL7UHU

db6zh
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Beitrag von db6zh » Fr 20. Apr 2012, 12:58

Ich kann hier leider nichts hochladen, sonst hätte ich einen Buchartikel von 1910 angehängt. Per moduliertem Lichtbogen und "Ruhmer'scher Selenzelle" wurde da bereits über den Berliner Wannsee telefoniert und man schaffte 15km Telephonie per Licht. Es ist ja alles so furchtbar neu ......... :-) ..

Übrigens: das erste Elektroauto fuhr schon ein paar Jahre vorher. Alles in DL --- über'm Teich wurde gerade die Indianerjagd abgeschafft, 50$ pro Indianerskalp (Oregon).

73 Peter

db1hus
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Beitrag von db1hus » Fr 20. Apr 2012, 13:43

Hallo Peter,
ich glaube hier liegt eine Verwechslung vor. Das Experiment in Braunschweig, Ausgangspunkt dieser Diskussion, war ja bei 300 GHz, also 0,3 THz und Du sprichst von 300 THz also Datenübertragung per Infrarot. Letzteres ist natürlich ohne weiteres seit Jahrzehnten, ja gar seit über 100 Jahren möglich. Das Funkamateurband 241-250 GHz ist strenggenommen kein Terahertzband, allerdings sollten die Bedingungen doch ähnlich schwierig sein als bei 300 GHz, oder?
Wie ich gerade in Deinem Dokument sehe, hat bereits 1998 das erste QSO bei 300 GHz stattgefunden über 50 m. Und da ist dann für mich die Frage, was das besondere an dem Experiment von 2008 sein soll.
Vy 73 Ulf

dk9sas
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Beitrag von dk9sas » Mi 17. Okt 2012, 23:42

Kleine Anmerkung:

Es sollte seit den "Nacktscannern" (die arbeiten mit THz-Imagern) eigentlich bekannt sein, daß genau dieser Frequenzbereich in Erzeugung in Detektion bis vor ein paar Jahren problematisch war:
http://de.wikipedia.org/wiki/Terahertzstrahlung
Passender Artikel aus 2008:
http://www.spektrum.de/alias/terahertz/ ... cke/943426

Mit Suchbegriffen wie "Terahertz gap" oder "Terahertz lücke" findet man genug weiteres Material.

73, Sascha

db1hus
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Beitrag von db1hus » So 5. Jan 2014, 14:23

dk9sas hat geschrieben:Es sollte seit den "Nacktscannern" (die arbeiten mit THz-Imagern) eigentlich bekannt sein, daß genau dieser Frequenzbereich in Erzeugung in Detektion bis vor ein paar Jahren problematisch war:
Problematisch im Sinne von herausfordernd sicherlich, auch heute noch. Es gab aber bereits in den 90er Jahren schon QSOs auf 247 GHz über mehrere km Entfernung.

dk9sas
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Re: Weltweit erste Übertragung mit Terahetz-Wellen

Beitrag von dk9sas » Do 8. Mai 2014, 4:33

247 GHz sind anscheinend noch ein gutes Stück besser zu handhaben als der THz Bereich ab 300 GHz.

Näheres auch in der sehr interessanten THz-Metrologie Schwerpunktausgabe des Amts- und Mitteilungsblattes der
Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig und Berlin auf 2010:

http://www.ptb.de/cms/fileadmin/interne ... Heft_3.pdf

Beispielzitate:
"Die Leistung dieser Quellen [Vervielfachung von Mikrowellen aus z.B. YIG-Oszillatoren] nimmt zu höheren Frequenzen stark ab und ist bei 1,9 THz maximal wenige 10 μW"
...
"Einen ersten Schritt zu einem praktisch nutzbaren Systems stellt die Realisierung eines QCL Lasersystems in einem kompakten Stirlingkühler dar. Dieses System
emittiert bei einer Frequenz von 3,1 THz und hat eine Ausgangsleistung von 8 mW im Dauerstrichbetrieb bei einer elektrischen Eingangsleistung von weniger als 240W.."

So wie ich das lese gibt/gab es ab 300 GHz bis 10 THz eben echte Probleme genug Leistung zu erzeugen und zu detektieren und es wird intensiv an der Verbesserung der Technik geforscht.

73, Sascha

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