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5-2014

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HF-Praxis 5/2014

Aus Forschung und

Aus Forschung und Technik 2. Digitale High-Speed-Dreipunktmodulation Der Einsatz eines Mixers im Sendezug macht es einfacher, einen High-Speed Mode zu implementieren. Jedoch sind Mischer und ihrer Treiber dafür bekannt, eine hohe Versorgungsleistung zu benötigen. Durch geschickte Kombination der drei folgenden Techniken wurde dennoch eine geringe Versorgungsleistung erzielt: - Statt eines Sendermischers wird eine digitale Dreipunkt-Modulationsschaltung eingesetzt. Darin erzeugt eine PLL das Funksignal, abgeleitet von einer digitalen Schaltung. Diese liefert ein Signal mit hoher und ein Signal mit niedriger Frequenz. Das verstärkte Sendesignal gelangt schließlich über einen Power Amplifier zur Antenne. - Um den High-Speed-Modus in Einklang mit der Dreipunktmodulation zu implementieren, wurde eine Dual-Varactor- Schaltung entwickelt. Diese sorgt dafür, dass im High-Speed Mode die Variation der Varactor- Kapazität ansteigt. Dies nutzt ein VCO aus, der die hochfrequent modulierten Signale als Eingangssignale nutzt. - Für den Low-Speed/Low- Power Mode wurde eine spezielle Low-Power-Technologie entwickelt, welche den Stromverbrauch der VCO-Modulationsschaltung um 90% reduziert, ohne die Qualität der Modulation nennenswert zu beeinträchtigen. Die genannten technologischen Fortschritte erlauben zusammen sowohl einen Low-Speed- als auch einen High-Speed-Modus mit einer über 300 mal höheren Übertragungsrate, bei maximalen DC-Versorgungsleistungen von nur 1,6 mW (receiving) bzw. 1,8 mW (transmitting). Ergebnisse und Aussichten Bild 2: Die Transceiver-Architektur lässt die im Text näher beschriebenen wesentlichen neuen Merkmale erkennen. Die vorgestellte Healthcare- Applikation hat das Potential, in breitem Umfang als Sensor- Frontend-Interface im Management medizinischer Geräte eingesetzt zu werden, wie im Aufmacherbild skizziert. Fujitsu Laboratories plant, das Konzept dieser Applikation über die Bereiche Medicine und Healthcare auszuweiten, wie beispielsweise die Darstellung sozialer Infrastruktur oder die Erweiterung bestehender Netzwerk-Frontend-Interface-Technologien. Schließlich wurde hier eine fundamentale Network-Frontend-Technologie entwickelt, welche auch in anderen Bereichen vorteilhaft eingesetzt werden kann. Dazu zählen beispielsweise auch Landwirtschaft, Livestock Management oder Fabrik- und Umwelt-Monitoring. Quellen www.fujitsu.com http://jp.fujitsu.com/labs/en www.imec.be www.holstcentre.com Basisbandsignal: So bezeichnet man entweder das noch unmodulierte Signal beim Senden oder das empfangene Signal nach der Demodulation. Glossar Modulation/ Demodulation: Als Modulation bezeichnet man das Aufprägen der eigentlichen Informationen (z.B. Sprache oder Daten) auf ein Trägersignal. Als Demodulation bezeichnet man die Rückgewinnung der Information im Empfänger. PLL: Phase-Locked Loop (phasenstarre Schleife). Das ist ein Schaltungsprinzip, um mithilfe einer Regelung besonders frequenzstabile Signale zu erzeugen. Eine PLL benötigt eine stabile Referenzfrequenz. VCO: Voltage-Controlled Oscillator (spannungsgesteuerter Oszillator). Die Frequenz dieses Oszillators ist von einer externen Gleichspannung abhängig. Varactor: Dies ist die allgemeine Bezeichnung für Bauelemente, die eine mit einer Gleichspannung beeinflussbare innere Kapazität aufweisen. Hierzu zählt die Kapazitätsdiode. 8 hf-praxis 5/2014

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