HF-Technik/Informations- und Kommunikationstechnik

Für Hochfrequenzanwendungen ergeben sich klare Vorteile für Supraleiter. Ihr Oberflächenwiderstand liegt (für Frequenzen bis zu 70 GHz) deutlich unter dem von Normalleitern (Kupfer) und die Eindringtiefe elektromagnetischer Wellen wird nicht durch die frequenzabhängige Skintiefe, sondern durch die nahezu frequenzunabhängige Londonsche Eindringtiefe bestimmt.

Frühzeitig konnten so passive Mikrowellenbauteile mit überlegenen Eigenschaften (z. B. dispersionsarme Leitungen, Filter höchster Güte, rauscharme Schaltkreise und miniaturisierte Bauelemente) realisiert werden. Vernachlässigt wurde anfänglich jedoch der für einen tatsächlichen Einsatz notwendige Vorteil des Gesamtsystems (also inklusive der Kosten bzw. des Gewichts der erforderlichen Kühltechnik).

Aktuelle Ergebnisse überzeugen hier eindrucksvoll. Flugtaugliche Systeme für die Satellitenkommunikation mit supraleitenden Komponenten weisen beispielsweise nicht nur eine höhere Trennschärfe auf als konventionelle Systeme, sondern besitzen gleichzeitig klare und nutzbare Größen- und Gewichtsvorteile.

Vergleichbare Fortschritte sind auch bei Mobilfunkanwendungen zu erkennen. Hier wird durch den Einsatz supraleitender Filter mit höchster Trennschärfe und kryogener Verstärker mit reduziertem Rauschverhalten eine verbesserte Ausnutzung verfügbarer Frequenzbänder, eine Verringerung der Sendeleistung des einzelnen Mobiltelefons bzw. eine Vergrößerung des Einzugsgebietes der Basisstationen möglich. Wenngleich kommerzielle Anwendungen heute noch auf Nischen (z.B. Gebiete mit restriktiven Vorgaben für die Frequenzbandstruktur in den USA) beschränkt, ergeben sich durch den Aufbau weltweiter dichter Kommunikationsnetze mit stark wachsenden Teilnehmerzahlen und die Integration zusätzlicher Dienstleistungen sehr gute Einsatzmöglichkeiten und Erfolgschancen.
VDI Technologiezentrum GmbH