LausiTHz

HINTERGRUND

Radar- Sensoren ermöglichen die Messung des Abstands und der Bewegung entfernter Objekte sowie deren Materialeigenschaften mit Hilfe elektromagnetischer (EM-) Wellen. Fortschritte in der Integrated Circuit- Entwicklung ermöglichen die Erfassung verschiedener Objekte in einem großen räumlichen Bereich, die durch bildgebende Verfahren ausgewertet werden können (sogenannt Imaging).

Zur Erzielung einer hohen Ortsauflösung werden EM- Wellen mit einer großen Frequenzbandbreite benötigt, die vor allem bei sehr hohen Frequenzen im Millimeter- Wellen und sub- THz Bereich verfügbar sind. Um eine energieeffiziente Radarsignal- Erzeugung und -Verarbeitung zu ermöglichen, wird ein kompaktes Modul mit hoher Integrationsdichte der Hochfrequenz- Komponenten (Integrated Circuit Radio Frequency (ICRF) und Antennen) im sogenannten Front- End benötigt, um Signalverluste zu reduzieren. Jedoch steigt die Gefahr von Störungen durch unerwünschte Kopplungen aufgrund des geringen Abstands zwischen den Komponenten an.

Die Auslegung eines Radar Front- Ends ist daher eine komplexe Aufgabe. Ziel des Projekts LausiTHz ist die Entwicklung von Hochfrequenz- Komponenten und eines Radar Front- End Moduls im sub- THz Bereich mit geeigneten Aufbautechnologien für Imaging Radaranwendungen sowie die Evaluation in einem Radar System Demonstrator.

TECHNOLOGIE

Die Interaktion elektromagnetischer Wellen mit Objekten nach dem Radar- Prinzip beruht auf der Messung der von den Objekten reflektierten EM- Wellen. Im Millimeter- Wellen- und sub-THz Frequenzbereich erfahren EM- Wellen eine hohe Signaldämpfung, die den Einsatz besonderer Halbleiter-RFICs, Antennenkonzepte und Aufbautechniken zur Realisierung von Front- Ends erfordern.

Im Projekt LausiTHz werden daher folgenden Bausteine für Radarapplikationen für zwei beispielhafte Anwendungen bei 160 GHz und 275 GHz untersucht:

• Integrierte SiGe-Transceiver- ICs zur Realisierung von Sub-THz Schaltungen, insbesondere Radar-Transceiver
• InP- Leistungsverstärker, die im Sub-THz- Frequenzbereich breitbandig hohe Dynamik und gutes Signal- Rausch- Verhältnis ermöglichen;
• Packaging- Technologien, die eine kostengünstige Hetero- Integration von Halbleiter-Komponenten ermöglichen;
• On- Chip Antenne und Antenna- in- Package (AiP) Konzepte.