Terahertz- und Satellitenkommunikation

Im Rahmen des SOLITONIC Projektes, wird an analogen Vorverzerrungen für 300 GHz Anwendungen geforscht. Vorverzerrungen sind einem Leistungsverstärker vorgeschaltet, um dessen Nichlinerität zu kompensieren. Einige Konzepte, welche auf Klasse C Verstärkern basieren, sind in der Abbildung zu sehen. Ihr Ziel ist es eine paramtriesierbare Test-Bench in Keysights Advanced Design System aufzusetzen, um die verschiedenen Konzepte zu vergleichen. Sie werden ideale Block-Komponenten verwenden. Der Fokus dieser Arbeit liegt auch auf der Modelierung des idealen Klasse C Verstärkers.

Art der Arbeit:

BA ✅ FA ✅ MA ✅ 

Vorkentnisse:

• Keysight Advacned Design Systems
• Vorlesung Microwave Engineering

Kontakt:

Thomas Ufschlag

Millimeterwellenfrequenzen (mmW) werden zunehmend in der Satellitenkommunikation
 eingesetzt, da sie hohe Datenraten und eine effiziente Bandbreitennutzung ermöglichen. Diese
 Arbeit wird sich auf die Untersuchung von mmW-Transceivern für die Satellitenkommunikation
 konzentrieren, mit Schwerpunkt auf Leistungskennzahlen wie Energieeffizienz, Signalintegrität und
 Rauschunempfindlichkeit. Der*die Studierende wird verschiedene Transceiver-Architekturen bewerten,
 deren Eignung für unterschiedliche Satellitenbahnen und Missionsanforderungen analysieren und
 den Einfluss von Umweltfaktoren wie atmosphärischer Dämpfung untersuchen. Ziel dieser Arbeit ist
 es, zur Optimierung von mmW-Transceivern für zukünftige
 Satellitenkommunikationssysteme beizutragen.

Art der Arbeit:

BA ✅ FA ✅ MA ✅ 

Vorkentnisse:

• Lecture: Microwave Engineering
• Lecture: Microwave Analog Frontend Design 1/2
• Keysight ADS
• Keysight SystemVue
• Matlab 

Kontakt:

Mark Neff

Kommunikation bei 300 GHz wird in zukünfitgen Kommunikationssystemen eine bedeutende Rolle spielen. Um die Datenrate zu erhöhen und die Skalierbarkeit und dynamische Umwidmung von Spektrums-Ressourcen zu ermöglichen, kann statische oder dynamische Kanalaggregation verwendet werden. In dieser Arbeit forscht der Studierende an Kanal-Aggregationstechniken in einem 300 GHz-Link, indem mehrere Echtzeitmodems am IF-Interface eines H-Band systems kombiniert werden. Die Arbeit umfasst:

• Technische Umsetzung und Validerung der Echtzeitmodems mit entferntem Gehäuse (thermisch und elektrisch)
• Kombinieren mehrerer Modems im E-Band (60-90 GHz)
• Design des Setups, vor Allem Design des IF-Combiners und Design des Kühlkonzeptes.

Vorkentnisse:

• Python - Grundkenntnisse
• Vorlesung Nachrichtentechnik
• Vorlesung Microwave Engineering (Optional)
• Keysight SystemVue (Optional)

Kontakt:

Simon Haussmann

Das sog. THz-Spektrum wird in Zukunft eine große Rolle in hochbitratigen Punkt-zu-Punkt Kommunikationssystemen spielen. Diese Thesis befasst sich mit dem Aufbau einer Ultra-High-bandwidth Richtfunktstrecke im THz-Frequenzbereich mit neuester Kommunkationstechnologie. Mit (zum Teil) kommerziellen Modems wird eine Duplex Funkstrecke bei 300 GHz Centerfrequenz aufgebaut. Mit begleitenden Systemsimulationen wird das System und die Messungen weiter verifiziert.
Verschiedene Schwerpunkte sind möglich:

• Untersuchung und Implementierung verschiedener Alignment-Algorithmen, um die hochgerichteten Antennen auszurichten. Dabei wird ein zusätzlicher Fokus auf Strahlschwenkung in auch dynamischen Szenarien betrachtet.
• Schwerpunkt Messautomatisierung und Vergleich mit Wetterdaten oder Sensorwerten
• Optimierung der Systempartitionierung und Formulierung von Vorraussetzungen für automatische Strahlnachführungen

Vorkentnisse:

• Python - Grundkenntnisse
• Vorlesung Nachrichtentechnik
• Vorlesung Microwave Engineering (Optional)
• Keysight SystemVue (Optional)

Kontakt:

Simon Haussmann

Very-Low-Earth-Orbit (VLEO)-Satelliten, die in Höhen zwischen 200 und 450 km operieren, bieten Vorteile
 wie verringerte Latenzzeiten und höhere Bildauflösungen, stellen jedoch auch besondere
 Herausforderungen in der Stabilität der Kommunikationsverbindung dar. Diese Arbeit konzentriert sich
 auf die Durchführung statischer und dynamischer Link-Budget-Analysen für einen VLEO-Satelliten. Die statische Analyse bewertet die grundlegenden Anforderungen an die Verbindung, während die
 dynamische Analyse Variationen durch Faktoren wie atmosphärische Dämpfung, Doppler-Effekte und
 Orbitaländerungen berücksichtigt. Ziel ist es, ein umfassendes Link-Budget-Modell zu entwickeln, um die
 Kommunikationsleistung besser vorherzusagen und den Betrieb von VLEO-Satelliten zu optimieren.

Vorkentnisse:

• MATLAB
• Vorlesung Nachrichtentechnik
• Vorlesung Microwave Engineering
• Keysight SystemVue (Optional)

Kontakt:

Mark Neff

Unsere Forschungsgruppe entwickelt analoge Front-ends für THz Richtfunkstrecken von Kommunikationssystemen, welche im Millimeterwellen und Sub-Millimeterwellen Frequenzbereich (bis zu 330 GHz) arbeiten. Hierfür müssen verschiedene Komponenten entwickelt werden, z.B.: Verstärker, Phasenschieber, variable Dämpfungsglieder, Vektor-Modulatoren, analoge Vorverzerrungen. 

Art der Arbeit:

BA ✅ FA ✅ MA ✅ 

Vorkentnisse:

• Keysight Advanced Design System
• Vorlesung Microwave Engineering 

Kontakt:

Thomas Ufschlag