Bistatic radar chip with dielectric resonators Onchip-Antenna to Waveguide Transititon Onchip-Antenna to Waveguide Transititon

Radare für Kfz, UAV (unmanned aerial vehicle) und industrielle Anwendungen

Am Institut für Mikrowellentechnik werden Radarsysteme für neuartige Anwendungen in den Sparten Kfz, Industrie und UAV entworfen und die entsprechende Radarsignalverarbeitung entwickelt.

Der Schwerpunkt der Forschungsarbeit liegt auf dem Entwurf des gesamten Radarsensorsystems und umfasst das Frontend, das Backend und die Hardware-nahe Radarsignalverarbeitung. Hierzu werden spezielle Antennen und andere passive HF-Komponenten entwickelt und Schaltungen zur Frequenzsynthese, Signalverstärkung und Filterung entworfen und gefertigt.

Die Systementwicklung erfolgt für die unterschiedlichsten Frequenzbereiche. Für die Drohnen-gestützte Detektion von Minen wird im Projekt „Findmine“ ein UWB-Radarsensor im einstelligen GHz-Bereich verwendet. Zur Steuerung eines Smartphones mittels Gestenerkennung wird an einem 77 GHz-MIMO-Radar geforscht. Bei diesen Frequenzen werden auch hochauflösende Kfz-Radare, neue Modulationsarten (CDM, OFDM) und Interferenzthemen betrachtet. In einem weiteren Projekt soll das Umfeld eines UAV mit einem 60/122 GHz-Radar dreidimensional erfasst werden. Im Bereich der industriellen Messtechnik beschäftigt sich das Institut mit der MMIC-Entwicklung für hochauflösende FMCW-Radarsensoren bei 160 GHz. Dieser Chip wird im Projekt „ZAFH MikroSens“ mit einer mechanisch flexiblen Antenne für neuartige Radaranwendungen erweitert.

Kompetenzen

  • Anwendungsspezifisches Systemdesign für Radarsensoren
  • Entwurf und Charakterisierung von vollständigen Radarsystemen
    • Frontend: Antennendesign, passive HF-Komponenten und Frequenzsynthese
    • Backend: IF-Verstärker und Signalaufbereitung
  • Entwicklung innovativer Algorithmen zur Radarsignalverarbeitung
  • Einsatz der Radarsensoren in neuartigen Anwendungen

Förderprojekte
Neben einer Vielzahl bilateraler Industrieprojekte werden folgende Forschungsprojekte bearbeitet:

  • Urs-Endress-Stiftung: Projekt „Findmine“, Drohnen-gestützte Minendetektion mittels GPR/SAR
  • ZAFH: Projekt „MikroSens“, Innovative Millimeterwellen-Sensorik für industrielle Anwendungen
  • „KoRRund“: Radarsensornetzwerke für Kraftfahrzeuge
  • „Radar4FAD“: Code-modulierte Kfz-Radarsensoren
  • „RobustSense“: Polarimetrische Kfz-Radarsensoren

Radar for Automotive, UAV, and Industrial Applications

At the Institute of Microwave Engineering radar systems for novel applications in the automotive, industrial, and UAV branches are designed and the corresponding signal processing is carried out.

The focus of the research activity is the development of the entire radar system and comprises both the front-end and back-end as well as the embedded radar signal processing. For this purpose, specific antennas are designed, passive RF-components are developed and circuits for frequency synthesis, signal amplification and filtering are conceived and manufactured.

The system design is done in different frequency ranges. For the buried landmine detection with drones in the project "Findmine" a UWB radar sensor with frequencies below 4 GHz is used. Research on a smartphone control using gesture recognition is done with a 77-GHz-MIMO radar. At these frequencies high resolution automotive radar sensors, new modulation schemes (CDM, OFDM) and interference topics are examined. The goal of another project is the 3-dimensional environment detection of UAVs with a 60/122 GHz radar. For industrial sensing a high resolution 160-GHz-FMCW-radar MMIC is developed. This radar chip is extended with a mechanical flexible antenna and used for novel radar applications in the project ZAFH MikroSens.

Skills / Expertise

  • Application-specific system design for radar sensors
  • Design and characterization of entire radar systems
    • Front-end: antennas, passive RF-components and frequency synthesis
    • Back-end: IF Amplifier and signal processing
  • Development of innovative algorithms for signal processing
  • Use of radar sensors for novel applications

Funded Projects
In addition to a variety of bilateral industrial projects, the following research projects are handled:

  • Urs-Endress-Stiftung: Project Findmine "UAV based landmine detection with SAR"
  • ZAFH: Project MikroSens "Innovative millimeter wave sensor technology for industrial applications"
  • KoRRund: "Radar sensor networks for automotive applications"
  • Radar4FAD: "Code modulated automotive radar sensors"
  • RobustSense: "Polarimetric automotive radar sensors"

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