Channel Modeling for Terahertz Intra-Device and Close Proximity Communications

Seit dem Aufkommen der ersten digitalen Medien- und Kommunikationstechnologien in den 1980er Jahren wuchsen die Anforderungen an die zu übertragenden Datenraten stetig an. Neben erhöhten Anforderungen an die Speicherkapazität von Endgeräten sowie die Datenübertragungsraten zwischen verschiedenen Teilnehmern hat dies ebenso Auswirkungen auf die benötigten Datenverbindungen innerhalb von elektronischen Geräten. Weiterhin reduziert sich die Größe der Endgeräte mit jeder neuen Generation der Unterhaltungselektronik. Dies führt dazu, dass die Integration der benötigten Datenleitungen im Innern immer schwieriger wird. Aufgrund der enormen zur Verfügung stehenden Bandbreite sowie der geringen Wellenlänge und den vergleichsweise hohen Ausbreitungsverlusten bietet sich die Terahertzkommunikation als vielversprechende Lösung für die Realisierung extrem hoher Datenraten bei ausgezeichneter Integrationsfähigkeit an.

In dieser Dissertation werden zunächst die Eigenheiten des THz-Funkkanals bei extrem kurzen Übertragungsdistanzen herausgearbeitet und analysiert. Darauf aufbauend werden unterschiedliche Übertragungsmodi mit und ohne direkte Sichtverbindung zwischen den Antennen untersucht. Darüber hinaus wird die Möglichkeit der Verwendung mehrerer Funkstrecken innerhalb desselben Geräts basierend auf einer Interferenzstudie bewertet. Basierend auf einem stochastischen Kanalmodell werden schließlich Richtwerte zum Entwurf von THz-Kommunikationssystemen unter unterschiedlichen geometrischen Konfigurationen abgeleitet. Die erzielten Ergebnisse fanden Eingang in das Channel Modeling Document des weltweit ersten THz-Funkstandards IEEE 802.15.3d.