Millimeterwellen: der nächste Schritt in der Verbindungstechnik?

| Autor / Redakteur: Marno Panis * / Kristin Rinortner

Millimeterwellen: 3-D-Modell eines 
M8-Rundsteckverbinders mit Platinenstecker für Datenraten von 10 GBit/s.
Millimeterwellen: 3-D-Modell eines 
M8-Rundsteckverbinders mit Platinenstecker für Datenraten von 10 GBit/s. (Bild: TE Connectivity)

Millimeterwellen sind ein alternativer Weg, steigende Datenraten in der Industrie zu bewältigen. Dazu ist ein medienunabhängiger Steckverbinder notwendig, der die PMF-Technik nutzt.

Millimeterwellenübertragung, speziell 60 GHz, ist eine neue drahtlose Technik, die auch für eine kabelgebundene Übertragung genutzt werden kann. Diese kombiniert die Eigenschaften von optischen Verbindungen (hohe Übertragungsrate, geringe Latenzzeit und hohe Störfestigkeit) mit denen von kupferbasierten Steckverbindern (einfacher Abschluss, kosteneffizient).

Darüber hinaus gibt es auch noch einen interessanten Anwendungsfall: Die kontaktlose Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung. Hier sind zwei Varianten möglich: eine mit einem passiven und Medium-abhängigen Interface sowie ein aktiver Steckverbinder mit einem Medium-unabhängigen Interface.

Letzteres ist geeignet, um Datenraten bis zu 10 GBit/s zu übertragen. Diese neuen Steckverbinder bieten neben Benutzerfreundlichkeit und Flexibilität weitere Vorteile für den Anwender und sind mit ihrem M8-Formfaktor insbesondere für das industrielle Umfeld der Zukunft geeignet.

Alternativen für die Datenübertragung in der Industrie

In den Fabriken der Zukunft müssen die Daten von intelligenten Geräten jederzeit verfügbar sein. Dies führt zu einer großen Menge an Daten, welche schnell und zuverlässig übertragen werden müssen.

Im Grunde ist die Vision von Industrie 4.0 eine Fabrik, in der alle Geräte miteinander kommunizieren, um Informationen zu sammeln und zu verwalten und so die Effizienz zu steigern sowie neue Dienste zu ermöglichen. Die Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership, TCO) sind ein wichtiger Aspekt – und alle (zukünftigen) Investitionen müssen unter diesem Gesichtspunkt betrachtet werden.

Industrial Ethernet mit Datenübertragungsraten von 1 GBit/s lässt sich über verschiedene Medien übertragen. Häufig werden Kupferkabel verwendet. Weitere Technologien sind beispielsweise Lichtwellenleiter (LWL) und Funktechnologien. In den vergangenen Jahren hat TE Connectivity mit dem Produkt ‚Ariso‘ eine Technik für die kontaktlose Übertragung von Daten und Energie realisiert.

Jede dieser Techniken hat ihre Vor- und Nachteile. Mit steigenden Datenraten und zunehmender Geräteanzahl ist es jedoch notwendig geworden, alternative Wege zur Datenübertragung zu entwickeln, die insbesondere für raue industrielle Umgebungen geeignet sind.

Neue Techniken: Plastic Millimeter Wave Fiber

Eine neue Schlüsseltechnologie ist die sogenannte Millimeterwelle (MMW). Funkwellen in diesem Band haben Wellenlängen von 1 bis 10 mm, was Frequenzen von 30 bis 300 GHz entspricht (Bild 1). Zu den heutigen MMW-Anwendungen gehören etwa drahtlose Kommunikation im Indoor- und Outdoor-Bereich mit 60 GHz, automobile Radarsysteme und Satellitenkommunikation.

Elektromagnetischen Wellen im mm-Bereich können nicht nur über Luft, sondern auch über preiswerte Kunststofffasern übertragen werden. Hierzu bietet die PMF-Technik (Plastic Millimeter Wave Fiber) eine kostengünstige Alternative für die Gigabit-Ethernet-Kommunikation mit dem Potenzial für deutlich höhere Datenraten.

PMF ermöglicht ähnlich wie die optische Datenübertragung via LWL schnelle Datenraten und gewährleistet eine hohe Störfestigkeit hinsichtlich Abstrahlung, Überspannung und Übersprechen. Letzteres ist ein typischer Nachteil bei der kabelbasierten Kommunikation, die eine Abschirmung aus Folie und Kupfergeflecht benötigt, wodurch Kosten und Gewicht verursacht werden.

Inhalt des Artikels:

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Schreiben Sie uns hier Ihre Meinung ...
(nicht registrierter User)

Kommentar abschicken
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44945635 / Verbindungstechnik)