News

Kommunikationssignale bieten im Rahmen eines Joint Communication and Sensing (JCAS) Ansatzes attraktive Möglichkeiten für die Umgebungserfassung. Allerdings verfügen sie in der Regel nur über eine begrenzte Bandbreite und sind auf mehrere getrennte Frequenzbänder verteilt, was eine hochauflösende Radarbildgebung erschwert. In dieser Arbeit untersuchen wir das Frequency-Hopping Synthetic Aperture Radar (SAR) als Möglichkeit, diese Einschränkung zu überwinden. Anhand von fahrzeugbasierten Messungen zeigen wir, dass Teilbänder aus 4G, 5G und WLAN kombiniert werden können, um eine zuverlässige SAR-Bildgebung und Zielerkennung mit einer effektiven Gesamtbandbreite von etwa 100 MHz zu erreichen. Die Ergebnisse zeigen, dass verteilte Frequenzbänder für eine zuverlässige SAR-Bildgebung effektiv kombiniert werden können.

Paper: Sub-6GHz SAR Imaging With Frequency Hopping Toward JCAS Applications in Automotive Scenarios

Wir freuen uns, nächste Woche in Karlsruhe an der German Microwave Conference (GEMIC2026) teilzunehmen. Unsere Vorträge finden in den Sessions Additive Manufacturing for RF Systems (Dienstag um 10:30 Uhr), Amplifiers (Dienstag um 14:10 Uhr), Focus Session 05 - UAV Radar Instruments (Dienstag 15:20 Uhr) und Radar Imaging and Localization (Mittwoch 10:40 Uhr) statt.

Holographische Antennen bieten den entscheidenden Vorteil, dass die Aperturdimension sowohl von der Anzahl der Speisepunkte als auch von der Breite der Hauptkeule entkoppelt ist, was einen wesentlichen Freiheitsgrad für Automotive-Radarsysteme der nächsten Generation darstellt. In dieser Arbeit stellen wir ein neuartiges mehrlagiges PCB-Integrationskonzept zur Anbindung einer holographischen Tx- und Rx-Mehrtorantenne auf Glastechnologie an einen MIMO-Radardemonstrator vor. Neben einer signifikanten Verbesserung im Range-Spektrum im Vergleich zu einem Referenzantennenarray zeigen sowohl statische als auch dynamische Messszenarien, einschließlich bewegter Fußgänger, eine präzise Winkelauflösung, ein eindeutiges Doppler-Spektrogramm und eine robuste Zielerkennungsleistung.

Paper: Multi-Feed Holographic-Based Leaky Wave Antennas for MIMO-Radar Applications

Wir sind stolz darauf, bekannt geben zu dürfen, dass David Werbunat beim Dies Academicus 2026 mit dem Dissertationspreis der Ulmer Universitätsgesellschaft ausgezeichnet wurde. Der Preis würdigt seine herausragende Doktorarbeit „Coherent Networks of Uncoupled Digital Radars”, die einen wichtigen Beitrag zur Spitzenforschung im Bereich Radar leistet.

Dissertation: Coherent Networks of Uncoupled Digital Radars

Wir sind stolz darauf, bekannt geben zu dürfen, dass drei herausragende Abschlussarbeiten unseres Instituts mit dem Argus Science Award 2025 ausgezeichnet wurden.
1. Platz – Bachelorarbeit: Oliver Gentner – „Phasenrauschen in ungekoppelten OFDM-Radarnetzwerken”.
1. Platz – Masterarbeit: Daniel Laqua – „Drohnengestützte Erfassung und Differenzierung von Nutzpflanzen mit Radaren bei 77 GHZ”.
2. Platz – Masterarbeit: Lukas Paulus – „Signalverarbeitungs-basierte Synchronisation von ungekoppelten digitalen Radaren”.
Wir gratulieren allen Preisträgern zu ihren herausragenden Leistungen.

Bildgebung mit optischen Radarsensoren verspricht aufgrund der geringen Wellenlänge im Vergleich zu herkömmlichen Radarsensoren eine potenziell höhere Auflösung. In diesem Artikel wird ein neuartiger, kohärenter optischer Sensor bei einer Wellenlänge von 1550 nm vorgestellt, welcher hochauflösende Synthetic Aperture Radar (SAR) Bildgebung ermöglicht. Durch die Anwendung eines mehrstufigen Phasenkorrekturalgorithmus können Phasenfehler im System korrigiert werden, wodurch kohärente Radarmessungen über eine lange Zeit realisiert werden. Dies ermöglicht eine signifikante Erhöhung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses (SNR) mittels Integration in statischen und dynamischen Messszenarien. Sowohl die Kohärenz über einen längeren Zeitraum als auch die SAR-Bildgebung werden durch Messungen verifiziert.

Paper: Coherent Synthetic Aperture Radar (SAR) Imaging with a 1550 nm Optical Sensor

Herzlichen Glückwunsch an Nicolai Kern zum IEEE Sensors Letters Best Paper Award in 2025 für sein Paper "Virtually Augmented Radar Measurements With Hardware Radar Target Simulators for Machine Learning Applications".

Julian hat am 22. September 2025 seine Dissertation zum Thema "System Concepts for Multistatic UAV-Borne Synthetic Aperture Radar" verteidigt. Herzlichen Glückwunsch zur bestandenen Promotionsprüfung!

Biomimetische Antennenarrays (BMAAs) können durch die gezielte Verkopplung der Antennensignale die Phasensensitivität erhöhen. In folgender Arbeit wird erstmals aufgeschlüsselt wie sich diese biomimetische Verkopplung auf die Winkelschätzgenauigkeit, die Trennfähigkeit von Zielen und das Strahlungsdiagramm auswirkt. Hierbei zeigen analoge BMAAs vor allem Vorteilen gegenüber konventionellen Antennensystemen bezüglich der Trennfähigkeit von Zielen und der Vermeidung von Mehrdeutigkeiten der Winkelschätzung. Die leicht anwendbare digitale Emulation der biomimetischen Verkopplung im Post-Processing erlaubt je nach Arrayaufbau eine Verbesserung der Winkelschätzgenauigkeit ohne großen Anwendungsaufwand oder den Verlust von Reichweite des Radarsystems. Publiziert im IEEE Transactions on Antennas and Propagation.

Paper: Sensing Capabilities of Analog and Digital Biomimetic Antenna Arrays: Advantages and Limitations

Nächste Woche sind wir auf der International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA) in Palermo vertreten. Unsere Vorträge finden in den Special Sessions mmWave Sensors and Devices (Donnerstag um 9:40 Uhr) und Dielectric waveguides and polymer microwave fiber technology (Donnerstag um 11.00 Uhr, 11:20 Uhr und 14:40 Uhr) statt.

Im Rahmen des Konferenzprogramms organisieren wir einen Workshop zum Thema „Automotive Radar Research Trends“, bei dem Experten zusammenkommen, um über die Zukunft der Radartechnologie in der Mobilität und darüber hinaus zu diskutieren. Im Rahmen dieses Workshops wird Julian Aguilar einen Vortrag zum Thema „Synchronization Concepts for Automotive Radar Networks“ halten. Wir freuen uns auf aufschlussreiche Diskussionen und einen inspirierenden wissenschaftlichen Austausch!

Timo hat am 21. August 2025 seine Dissertation zum Thema "Grid-Map-, SAR- und SLAM-Ansätze für inkohärente vernetzte Radarsensoren zur hochauflösenden Bildgebung" verteidigt. Wir gratulieren zur bestandenen Promotionsprüfung!

Durch verteilte Radarsensoren auf mehreren UAVs werden neue Anwendungen und eine bessere Bildgebung ermöglicht. Doch wie werden die einzelnen Sensoren synchronisiert, um das Prinzip der synthetischen Apertur (SAR) weiterhin nutzen zu können? In unserem Artikel stellen wir ein Konzept vor, bei dem die Synchronisation durch die Signalverarbeitung ermöglicht und so verlustfreie Bildgebung möglich wird. Publiziert im IEEE Transactions on Radar Systems, verfügbar als Early-Access-Artikel.

Paper: Coherent Multistatic UAV-Based SAR

Nächste Woche sind wir auf dem International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS) in Brisbane vertreten. Dort leiten wir die Session TH1.P2: Advancing UAV and Airborne Remote Sensing I (Donnerstag ab 8:00 Uhr), in welcher wir auch mit einem Vortrag vertreten sind.

Nach rund drei Jahren intensiver Arbeit – Gliedern, Schreiben, Überarbeiten – ist unser Buch Millimeter Wave Radar erschienen! Wir freuen uns sehr, dass die englischsprachige Ausgabe nun als eBook beim Springer Verlag verfügbar ist. Download eBook
Die gedruckte Version folgt in wenigen Wochen. Ein großes Dankeschön an alle Mitwirkenden – und natürlich allen Interessierten viel Freude beim Lesen und Inspirieren lassen!
Christian Waldschmidt, Christina Bonfert, Timo Grebner

Alex hat am 08. Juli 2025 seine Dissertation zum Thema "UAV-Borne Synthetic Aperture Radar Imaging of Surface and Subsurface Objects" verteidigt. Herzlichen Glückwunsch zur bestandenen Promotionsprüfung!

Wir freuen uns, diese Woche auf der 6G-Konferenz im Berlin Congress Center in Berlin dabei zu sein. Vom 01. bis 03. Juli findet hier das jährliche Networking-Event der 6G Platform Germany statt. Im Rahmen des Projekts 6G-ICAS4Mobility sind wir mit einem Stand in der Nähe des Eingangs vertreten und präsentieren ein Poster mit dem Titel „Towards Grid Mapping with ICAS Systems in Automotive Scenarios“.

In diesem Artikel stellt Alexander Grathwohl eine neue Methode zur UAV-basierten Bildgebung mittels synthetischer Apertur (SAR) für arbiträre nichtlineare Trajektorien vor. Diese zeichnet sich durch eine Erweiterung des Backprojection-Algorithmus durch einen Gewichtungsfaktor aus, der von Geometrie und den Eigenschaften der Bodenoberfläche abhängt. Das Verfahren wird demonstriert für Ziele, die auf einer Grasfläche platziert, und von einer stark nichtlinearen Trajektorie aus beobachtet werden. Publiziert im Journal of Microwaves, verfügbar als Early-Access-Artikel.

Paper: UAV-Based SAR-Imaging of Objects From Arbitrary Trajectories Using Weighted Backprojection

Christian Gesell hat für seine Masterarbeit mit dem Titel „Kohärente bistatische Radarbildgebung mit ungekoppelten Digitalradaren“ den VDI Preis erhalten. Herzlichen Glückwunsch!

Wir gratulieren Julius Hense zum VDE Preis, den er für seine Bachelorarbeit mit dem Titel "Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Antennendiagrammen bei aktivem Schwenken mittels Flüssigkristalls" erhalten hat.

Wie kann der Tensor einer anisotropen Oberfläche effizienter extrahiert werden, um die Performance holographischer Antennen zu verbessern? In unserer neusten Arbeit stellen wir eine neuartige Methode zur effizienten und präzisen Extraktion anisotroper Impedanztensoren für beliebig geformte Einheitszellen und Pixelgeometrien vor. Die Eigenvektoren des rein isotropen Tensors werden mithilfe der Rotationsmatrix modifiziert, um den anisotropen Impedanztensor zu erhalten. Dieser Ansatz ermöglicht eine hocheffiziente Charakterisierung von Metaoberflächen und folglich die Realisierung hochperformanter holographischer Antennen.

Paper: High Efficient Impedance Tensor Extraction Method for Arbitrarily Shaped Metasurface Elements

Am 12. Mai 2025 hat Vinzenz seine Dissertation zum Thema "Coherent Automotive Radar Networks" verteidigt. Herzlichen Glückwunsch zur bestandenen Promotionsprüfung!

In unserer neuesten Arbeit präsentieren wir eine gründliche Analyse der erreichbaren Trennbarkeit, Detektionsfähigkeit und Höhenschätzungsleistung von 113 verschiedenen Array-Einstellungen. Dabei handelt es sich um Teilmengen der neuesten Version unseres weithin bekannten und oft referenzierten hochleistungsfähigen 4D-Bildradars mit 1728 virtuellen Kanälen. So können wir zeigen, dass ein Paradigmenwechsel bei der Optimierung von Antennenanordnungen für Kfz-Systeme erforderlich ist, da nur immer größere Aperturen nicht zur besten Leistung führen. Stattdessen können wir zeigen, dass für die Detektion von Objekten mit kleinen Radarquerschnitten (z.B. Fußgänger) in der Nähe von stärkeren Objekten (z.B. Autos) auch ein niedriger Side-Lobe-Pegel von großer Bedeutung ist. So kann z. B. bei einem Array mit 500 virtuellen Kanälen ein Signal-Hintergrund-Verhältnis von 5 dB für die Erkennung eines Fußgängers gewonnen werden, wenn die Apertur auf 1/3 reduziert und folglich der Füllfaktor von 40 % auf 100 % erhöht wird (d. h. ein URA).

Paper: Influence of Channel Count and Array Sparsity on the Detection Performance of 4D Imaging Radars

Wie lässt sich die scan blindess bei planaren Gruppenantennen minimieren? In unserer neuesten Arbeit stellen wir ein neuartiges Antennenkonzept mit einem elektronisch steuerbaren Kopplungsnetzwerk auf Basis von Varaktordioden vor. Dies ermöglicht eine adaptive Steuerung zwischen benachbarten Einheitszellen, wodurch die Strahlungseffizienz gezielt verbessert werden kann.

Paper: A Millimeter-Wave Antenna Array With Tunable Element Coupling for Enhanced Scan Capabilities

Nächste Woche beginnt die Vorlesungszeit des Sommersemesters 2025. Eine kurze Übersicht zu den vom MWT angebotenen Bachelor- und Master-Modulen findet ihr unter www.uni-ulm.de/in/mwt/lehre. Dabei wird vom MWT erstmals die Vorlesung "Biomedizinische Hochfrequenztechnik" mit einem Projektteil angeboten.

Wir freuen uns, diese Woche in Stockholm an der European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP2025) teilzunehmen. Wir werden am Freitag, den 04. April, einen Vortrag über „A Tensor-Based Holographic Multi-Feed Antenna Synthesis for MIMO Radar Applications“ halten.

Herzlichen Glückwunsch an Julian Aguilar zum Best Paper Award auf der GeMiC 2025 in Dresden für sein Paper „Radon-Fourier Transform for Timing Correction in Uncoupled Digital Radar Networks“.

In dieser Woche sind wir auf der German Microwave Conference (GeMiC) in Dresden vertreten. Die Präsentationen finden am Montag um 14:10 Uhr in Radar Session 1, Dienstag um 17:30 Uhr in Radar Session 2 und Mittwoch um 11:10 Uhr in Poster Session 2 statt.

In dieser Arbeit verfolgen die Autoren die Idee, einen verlustarmen Phasenschieber zu schaffen, indem sie p-i-n-Dioden zur Abstimmung der elektrischen Antwort und Flüssigkristalle zur Abstimmung der magnetischen Antwort einer gestapelten Multimaterial-Einheitszelle verwenden. Sie demonstrieren das Konzept bei 10 GHz mit einem einzelnen Element, das in ein Hohlleitergehäuse integriert ist, um die Phasenabstimmung direkt zu charakterisieren. In der bestehenden Konfiguration ist die Reaktionszeit extrem langsam, aber es wird erwartet, dass sich dies bei höheren Frequenzen verbessert.

Paper: Hybrides Fishnet-Metamaterial auf der Basis von Flüssigkristall und P-I-N-Dioden für rekonfigurierbare Transmitarrays bei 10GHz

Prof. Christian Waldschmidt ist neues Mitglied der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech). Bei der letzten Mitgliederversammlung wurde er zusammen mit weiteren 24 Forschenden zugewählt.

Beitrag: Ulmer Radarforscher ist neues acatech-Mitglied