Funktechnologien

Funktechnologien umfassen Technologien, die Funkwellen verwenden, um Informationen drahtlos zu übertragen. Sie decken Bereiche wie Rundfunk, Mobilkommunikation, drahtlose Datennetze (WLAN), Satellitenkommunikation sowie industrielle und IoT-Netze ab. Das gemeinsame Merkmal ist die Übertragung über Funkfrequenzen im elektromagnetischen Spektrum, das von nationalen Behörden und internationalen Gremien verwaltet wird.

Grundlagen: Bei der Übertragung werden Informationen durch Modulation der Trägerwelle realisiert. Analoge Modulationen wie AM und FM existieren neben digitalen Verfahren wie PSK, QPSK, QAM oder OFDM. Mehrfachzugriffe wie FDMA, TDMA, CDMA oder OFDMA ermöglichen mehreren Nutzern denselben Frequenzbereich. Digitale Netze arbeiten mit Protokollen und Standards wie WLAN (IEEE 802.11), Bluetooth, Zigbee sowie Mobilfunkstandards (LTE, 5G NR) und satellitenbasierte Protokolle.

Architektur und Regulierung: Typische Systeme bestehen aus Sender, Empfänger, Antennen, Kanal und Codierungseinheiten. Fehlerkorrektur, Sicherheitsmechanismen und Protokolle sichern Verlässlichkeit und Datenschutz. Die Zuteilung von Frequenzen, zulässige Sendeleistungen und Emissionsgrenzwerte werden von Regulierungsbehörden festgelegt; nationale Stellen wie die BNetzA arbeiten mit internationalen Organisationen wie der ITU zusammen.

Anwendungen: Funktechnologien ermöglichen Rundfunk und Fernsehen, Mobilkommunikation und Internetzugang, WLAN- und Bluetooth-Verbindungen, IoT-Netze (NB-IoT, LoRa), Satellitenkommunikation sowie Navigations- und Ortungssysteme. Sie prägen alltägliche Anwendungen, Industrieautomation und Sicherheits- sowie Notrufsysteme.

Entwicklung: Aktuelle Trends umfassen höhere Datenraten, fortgeschrittene Antennen- und MIMO-Techniken, Beamforming sowie den Einsatz millimetergroßer Frequenzen. Zudem werden Energieeffizienz, Sicherheit und interoperable Protokolle weiter verstärkt, um eine zuverlässige weltweite Funkinfrastruktur zu unterstützen.