Planar Dipol Antenna Array Roboter Messplatz Probed on-chip antenna

Antennen- und Antennenmesstechnik

Das Institut verfügt über langjährige Erfahrung beim Entwurf und bei der Charakterisierung von Antennen und Antennenarrays, wobei der Fokus in den letzten Jahren vor allem auf Antennensystemen im mm-Wellenbereich gelegt wurde. Insbesondere werden Antennen für Automobilradare und kompakte flexible Antennenarrays für die Satellitenkommunikation untersucht. Einen neuen Forschungsbereich bilden biomimetische Antennen: Angelehnt an das Hörprinzip von Fliegen, versprechen diese Antennen eine deutlich bessere Winkelauflösung von Radarsensoren bei sehr geringem Platzbedarf.

Zur Antennencharakterisierung verfügt das Institut über einen Nah- und einen Fernfeldmessplatz zur Bestimmung von dem Richtdiagramm, dem Gewinn und dem Radarquerschnitt von Objekten bei Frequenzen bis 100 GHz. Außerdem wurde ein neuartiger Messaufbau zur Charakterisierung von integrierten Antennen zwischen 100 GHz und 300 GHz entwickelt. Um die nötige Positioniergenauigkeit zu gewährleisten, wird ein Roboterarm zum Anfahren der Messpunkte verwendet, sodass beliebige drei-dimensionale Scan-Geometrien abgetastet werden können. Dadurch können einerseits Fehlermechanismen, die bei der Charakterisierung integrierter Antennen auftreten, erstmals genau untersucht und quantifiziert werden, um eine Aussage über die erreichbare Messgenauigkeit zu erhalten, und andererseits können auftretende Störungen durch eine geeignete Nachbearbeitung der Messdaten erheblich reduziert werden.

Förderprojekte

  • DFG: „Biomimetische Antennenkonzepte für winkelgebende Millimeterwellensensoren“, WA 3506/6-1
  • DFG: „Messtechnikkonzepte für hochintegrierte Antennen“, WA 3506/1-1

Antenna Measurements and Design

Our Institute has a long experience in the design and investigation of antenna elements and arrays. In the last years the main research focus was put on the development of robust antenna systems in the mm-wave range, in particular on antennas for automotive radar applications, and on compact and flexible arrays for satellite communications. Furthermore, biomimetic antennas are being investigated. Inspired by the hearing organ of flies, they promise a significant improvement in the angular resolution of radar sensors while maintaining a small form factor.

For antenna characterizations a near-field and a far-field measurement setup for radiation pattern, gain, and radar cross section measurements at frequencies up to 100 GHz is available. Furthermore, a novel measurement setup to characterize integrated antennas between 100 GHz and 300 GHz was developed at the Institute. In order to achieve sufficient positional accuracy, a robotic arm is used to move to the desired measurement points. The setup supports arbitrary 3-dimensional scanning geometries and various different measurement types. This makes it not only possible to conduct detailed analyses of the error sources that occur during the characterization of integrated antennas and to quantify their effect on the overall measurement accuracy, but also to reduce interferences by post-processing the measurement results.

Funded Projects

  • DFG: "Biomimetic antenna concepts for angle estimating radar sensors", WA 3506/6-1
  • DFG: "Measurement Technique Concepts for Highly Integrated Antennas", WA 3506/1-1

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