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INHALTE

Forschung

Die Forschungsaktivitäten des Fachgebietes Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik gliedern sich in die Hauptbereiche Antennen – Schaltungen – HF-MEMS, in denen Forschungsprojekte zu hochaktuellen Fragestellungen durchgeführt werden. Studierende gewinnen im Rahmen von Praktika, Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten professionelle Erkenntnisse und Erfahrungen zu Forschungsinhalten und Methoden einerseits sowie zu Fähigkeiten in Zeitmanagement, Teamarbeit, Präsentation und Projektadministration andererseits. Eine mehrschichtige Betreuungsstrategie garantiert individuelle Entwicklungsmöglichkeiten und bestmöglichen Erfolg. Unsere Projekte orientieren sich an den neuesten Forschungsrichtungen und bieten Betätigungsmöglichkeiten von numerischen Entwurfs- und Simulationsverfahren über Herstellungstechnologien bis zur messtechnischen Charakterisierung. Praxisbezug, Industrienähe und Anwendungsrelevanz sind grundsätzliche Kennzeichen der bearbeiteten Themenstellungen.

Antennen

Forschung und Entwicklung an Antennen betrifft alltägliche Schlagworte wie kleiner – besser – unsichtbar. Hieraus ergeben sich anspruchsvolle Fragestellungen zu Miniaturisierung und Bauformen, Frequenzlage und Bandbreite, Adaptivität und Funktionalität. Dazu gehörige Forschungsthemen umfassen beispielsweise Ultrabreitbandantennen, nachführbare Antennen oder konforme Antennen. Anwendungsfelder betreffen u.a. die Mobilkommunikation, Radartechnik für biomedizinische Anwendungen, Satellitennavigation und –kommunikation, sowie die Funksensorik.

Schaltungen

Forschung und Entwicklung an Schaltungen der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik betreffen Schlagworte wie schneller – effizienter – integrierter. Damit zusammenhängende Fragestellungen betreffen einerseits die Erforschung und Anwendung neuartiger Schaltungsarchitekturen auf der Basis modernster Halbleitertechnologien. Andererseits werdenneueste Materialien und Materialformen auf ihre Anwendbarkeit für kompakte und ver lustarme passive und aktive Schaltungen wie z.B. hochfrequenztaugliche Schaltverstärker, abstimmbare Filter oder Leitungsnetzwerke untersucht und optimiert. Darüber hinaus spielen Herstellungstechnologien wie die keramische Mehrlagentechnik LTCC für hybridintegrierte Schaltungen oder Siliziumtechnologien für die monolithische Integration eine Schlüsselrolle.

HF-MEMS

Die Erforschung von hochfrequenztauglichen mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) erschließt völlig neue Möglichkeiten der Schaltungsarchitektur und Integration. Funktionen, die bisher nur durch Halbleiter elektronisch erzielt werden konnten, lassen sich heute dank modernster Herstellungstechnologien auch durch mikromechanische Effekte erzielen. Hierzu zählen steuerbare Schalter, Resonatoren, Filter, Oszillatoren und viele mehr. Von diesem neuen Potential können unzählige Anwendungen profitieren, die den Vormarsch der Funktechnik in unserem Alltag zu Gunsten von Lebensqualität und –sicherheit beflügeln.

Virtuelle Testumgebungen für automobile Funksysteme

Die Virtuelle Straße – Simulations- und Testanlage VISTA wird durch das Fachgebiet in der Kernkompetenz Funk- und Informationstechnik des Thüringer Innovationszentrums Mobilität betrieben. Diese einzigartige Forschungsanlage ermöglicht eine Kombination funk- und fahrzeugtechnischer Messmethoden, die für die Erforschung des automatisierten und vernetzten Fahrens von zentraler Bedeutung sind. Einen Schwerpunkt der Forschung bilden virtuelle Testumgebungen für die realitätsnahe Verifikation und Validierung verschiedenster automobiler Funksysteme wie der Mobilkommunikation (LTE, ITS-G5, 5G), Rundfunk (DAB, DVB), Radarsensorik und Satellitennavigation, auch unter Gesichtspunkten der elektromagnetischen Umwelt-/Verträglichkeit (EMV/EMVU). Die moderne Ausstattung dieser komplexen Messeinrichtung profitiert von einer engen Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen, u.a. mit der aus der Fahrzeugprüfstandstechnik bekannten AVL List GmbH .

Neben diese vier Hauptbereiche treten weitere Spezialthemen, die sich meist aus Nachfragen der Industrie zu konkreten Forschungsfragen ergeben (z.B. funkgesteuerte Haushaltselektronik, Sensorik, HF-Hochleistungskabeloptimierung usw.).

Dem Fachgebiet steht umfangreiche moderne Rechen-, Simulations-, Analyse- und Messtechnik zur Verfügung, zu der u.a. Mobilfunklabor, Antennenmesslabor, virtuelle Straße und Waferprobermessplätze gehören. Neben dem ThIMo ermöglicht eine weitere zentrale Technologieeinrichtung der Universität, das Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien, dem Fachgebiet Zugang zu den modernsten Herstellungstechnologien und Mikrostruktur-Analyseverfahren. Durch die Nutzung industrieller Foundries kommen schließlich auch zeitgemäße Verfahren der Halbleiterintegration zum Einsatz.

Bei der Durchführung der Foschungsvorhaben ergeben sich oftmals Möglichkeiten zu einer ausgeprägten interdisziplinären Zusammenarbeit im Team mit anderen Fachgebieten und nationalen oder internationalen Forschungsgruppen. Kontakte und Verbindungen bestehen zu zahlreichen Industriepartnern, Forschungseinrichtungen, sowie europäischen, russischen, japanischen, pakistanischen und amerikanischen Universitäten.