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Abstrakt in Englisch

The demand of smaller and portable electronic devices has contributed to the realisation of compact embedded systems using PCB miniaturization techniques. The commercial market is faced with competition of handheld users’ devices in medical, communication and automotive industries which are smaller and lighter electronic devices. The possibilities of higher degree of integration in planar technology using cost effective electronic components has lead to different art of design and fabrication of compact units. I this work, a central station and a base station front-end with small form factor have been realized using commercial components on PCBs. These electronic compacts units were integrated in the IF-over-Fiber system architecture. The IF-over-Fiber architecture comprised of miniaturized electronic components for quadrature modulation and upconversion. The central sta tion supports multi-Gbps data rate modulation formats in order to increase the spectral efficiency of the transmitted information. Multilevel modulation formats are considered spectrally efficient and can double the transmission capacity by transmitting more information in the amplitude, phase, polarization or a combination of all. The BS front-end comprises of the 60 GHz upconverter and a 60 GHz planar 2×2 microstrip antenna. The 10 GHz IF carrier allows an optical transmission with higher spectral efficiency in optical domain, as well as it is less susceptible to dispersion induced power fading inherent in optical fiber. Characterization of the designed central station and base station front-end through measurements are presented and discussed. The IF-over-Fiber system analysis is made for the 2 Gbps QPSK transmission with respect to error vector magnitude (EVM), eye and constellation diagrams.

Abstrakt in Deutsch

Die Nachfrage nach kleinen und portablen elektronischen Geräten hat dazu beigetragen, dass unter Nutzung von miniaturisierten Leiterplatten kompakte eingebettete Systeme realisiert werden. Im kommerziellen Markt gibt es einen großen Wettbewerb um kleinere und leichtere Elektronik bei Anwendergeräten im Medizin-, Kommunikations- und Automobilbereich. Die Möglichkeiten, kostengünstige elektronische Komponenten in planarer Technologie zu integrieren, hat zu unterschiedlichen Ansätzen im Entwurf und der Fertigung kompakter Einheiten geführt. In dieser Arbeit wurden ein Zentralstations- und ein Basisstationsfrontend mit kleinem Formfaktor durch die Nutzung kommerzieller Komponenten auf Leiterplatten realisiert. Diese kompakten elektronischen Einheiten wurden in die IF-over-Fiber-Architektur integriert. Diese IF-over-Fiber-Architektur ist aufgebaut aus miniaturisierten elektronischen Komponenten für Quadratur-Modulation und Aufwärtsmischung. Die Zentralstation unterstützt Modulationen mit Multi-Gbps Datenrate, um die spektrale Effizienz der übertragenen Information zu erhöhen. Multi-Level-Modulationsformate werden in Betracht gezogen und können die Übertragungskapazität verdoppeln, indem mehr Information in der Amplitude, Phase, Polarisation oder einer Kombination von allem übertragen wird. Das Basisstations-Frontend besteht aus dem 60 GHz Aufwärtsmischer und einer planaren 2x2 60 GHz Mikrostreifenantenne. Der 10 GHz Zwischenfrequenzträger erlaubt eine optische Übertragung mit hoher spektraler Effizienz im Optischen und ist auch weniger anfällig gegenüber dispersionsbedingten Leistungsschwankungen, die durch die optische Faser verursacht werden. Die Charakterisierung der entworfenen Zentralstation und des Basisstationsfrontends wird mittels Messungen vorgestellt und diskutiert. Die Systemanalyse des IF-over-Fiber-Systems wird anhand einer 2 Gbps QPSK-Übertragung bezüglich Error Vector Magnitude (EVM), Augen- und Konstellationsdiagrammen vorgenommen.