Hochintegrierte und leichte Systeme mit großer Reichweite sind in verschiedenen Anwendungsbereichen erforderlich. Die hohe absolute Bandbreite für Kommunikations- und Sensorsysteme sowie die Erkennung spektroskopischer Materialsignaturen sind dabei die Hauptanreize für THz-Anwendungen. Um THz-Sendesysteme für viele dieser Anwendungen zu ermöglichen oder zu verbessern, werden in diesem Projekt zwei verschiedene Technologien kombiniert. Dabei handelt es sich zum einen um hochintegrierte Silizium-Germanium- (SiGe) Front-End-Schaltkreise bei 0,5 THz und zum anderen um holografische Antennen mit glasbasierter Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT).

SiGe-Schaltungen können zwar eine sehr hohe Schaltungskomplexität aufweisen, sind aber in ihrer Ausgangsleistung im THz-Bereich begrenzt. Herkömmliche Phased-Array-Konzepte oder dielektrische Linsen können zwar die EIRP des Systems verbessern, haben aber große Probleme bei der Skalierung der Frequenz in den THz-Bereich bzw. der Strahlschwenkung. Daher werden diese Schaltungen mit Antennen mit einem hohen Gewinn kombiniert. Auf einem Glassubstrat werden einzelne Antennenelemente mit räumlich überlappenden Aperturen in Form von holografischen Antennen für ein skalierbares Array entworfen, was zu hohen Apertureffizienzen und damit zu einer hohen EIRP führt. Zusätzlich soll erstmals der Antennenstrahl einer holographischen Antenne durch eine sehr fein aufgelöste Sendephase gesteuert werden, die durch präzise Vektormodulator-Schaltungen bereitgestellt wird.

Der Lehrstuhl für Integrierte Systeme übernimmt innerhalb des Projektes die Entwicklung von hochintegrierten SiGe BiCMOS-basierten Front-Ends bei 0,5 THz mit elektronischer Strahlschwenkung für Radar- und Kommunikationsanwendungen.

Projektpartner

• Universität Ulm, Institut für Mikrowellentechnik, Ulm

Förderung

Dieses Projekt wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unter der Projektnummer 550901470 gefördert.

Ansprechpartner

M. Sc. Andrii Berdnykov