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Mobilfunknetz 5G Leistungsverstärker

Bild: Fraunhofer IAF
06.05.2016

Die nächste Generation des Mobilfunknetzes (5G) steht in den Startlöchern. Damit die Kommunikation in diesem Netz reibungslos funktioniert, sind sehr schnelle und energieeffiziente Leistungsverstärker nötig. Solche haben Forscher des Fraunhofer-Instituts IAF nun mit Hilfe von Galliumnitrid entwickelt.

Auf dem Weg zu 5G

Um die heute stetig anwachsenden Datenmengen drahtlos in immer kürzerer Zeit übertragen zu können, sind energieeffiziente Kommunikationstechniken nötig, die unsere Daten über Basisstation und Richtfunk ins Anbieternetz übermitteln und wieder abrufen. Für diese enormen Daten-Kapazitäten hat Professor Dr. Oliver Ambacher, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF, in Kooperation mit industriellen Projektpartnern Leistungsverstärker auf Basis des Halbleitermaterials Galliumnitrid (GaN) für Mobilfunk-Basisstationen entwickelt. Die speziellen physikalischen Eigenschaften von GaN ermöglichen es, den Energiebedarf der Mobilfunk-Basisstationen auf ein Viertel zu reduzieren. Mit GaN-Leistungsverstärkern kann allein in Deutschland die Effizienz des Mobilfunknetzes so deutlich erhöht werden, dass sich pro Jahr 1,5 Millionen Tonnen CO2 einsparen lassen. Zusätzlich sind GaN-Verstärker in hohem Maße „multibandfähig“, das heißt, dass die Basisstation auf allen verfügbaren Frequenzbändern Informationen an Mobilfunkteilnehmer senden oder von ihnen empfangen kann. GaN-Technologie ermöglicht zudem Einsparungen bei den Fertigungs- und Betriebskosten der Basisstationen. Weiterer Vorteil: Da mehr Betriebsfrequenzen möglich sind, erhöhen sich auch die Reichweite und übertragbaren Datenraten deutlich.

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