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Forschung: Mini-Zirkulator für Vollduplex-Funk auf einem Frequenzband

Texanische Wissenschaftler haben eines der ältesten Bauelemente der Nachrichtentechnik geschrumpft: den Zirkulator. Der Prototyp arbeitet ohne Ferritkerne oder andere Magnete und könnte unter anderem bei Smartphones veränderte Funkanbindungen ermöglichen.

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Der Mini-Zirkulator aus diskreten Bauteilen
Der Mini-Zirkulator aus diskreten Bauteilen (Bild: Cockrell School of Engineering)

Eine neue Bauform für eine Schaltung haben Forscher an der Universität von Austin im US-Bundesstaat Texas erfunden, welche sich stark auf mobile Funkanbindungen auswirken könnte. Ihnen ist es gelungen, einen Zirkulator zu bauen, der ohne bewegliche Teile und auch ohne große Ferritkerne auskommt.

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Diese Bauteile waren bisher nötig, um das gleichzeitige Senden und Empfangen innerhalb eines Frequenzbandes zu garantieren. Das ist auch als Vollduplex bekannt und bei Kabelverbindungen üblich, bei Funk aber nicht ganz einfach zu realisieren. Dafür bedurfte es bislang großer Zirkulatoren, die unter anderem bei Radarstationen eingesetzt wurden. Das Bauteil der texanischen Forscher ist mit zwei Zentimetern deutlich kleiner.

Zudem ist der Zirkulator bisher aus diskreten Komponenten aufgebaut, sein Funktionsprinzip soll sich aber auch mit Mitteln der Mikroelektronik umsetzen lassen. Die Integration auf einen Chip erscheint dadurch machbar, so dass das Bauteil wie andere Komponenten - beispielsweise Operationsverstärker - Teil von integrierten Schaltungen der Mixed-Signal-Technik werden könnte.

Der Mini-Zirkulator kann zudem im Betrieb an verschiedene Frequenzbänder angepasst werden, was in Echtzeit erfolgen soll. Das erlaubt bei Störungen das Ausweichen auf andere Kanäle. Einer Mitteilung der Wissenschaftler zufolge erwarten sie, dass beispielsweise Smartphones künftig nur noch auf einem Frequenzband arbeiten könnten, was die Zahl der durch den Mobilfunk belegten Kanäle verringern könnte. Die wissenschaftliche Arbeit zum Mini-Zirkulator ist bei Nature Physics veröffentlicht worden.



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MisterProll 12. Nov 2014

Eher der Entwickler oder Planer etc, oder Sind die Anwendungen schon soweit selbst zu...

iuk_iweb 12. Nov 2014

Das ist ja gerade die Funktion eines Zirkulators, dass bei einer (!) Frequenz eine...

Zwangsangemeldet 12. Nov 2014

Klingt nach einer Revolution für SDRs?


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