Das neue CD-Labor der JKU: Hochfrequenzsysteme für moderne Elektronik


Von Smartphones bis hin zu Navigationssatelliten sind Hochfrequenzsignale zu einem festen Bestandteil unseres täglichen Lebens geworden und ihre Bedeutung nimmt rasant zu. Doch die Technologie dahinter wird immer ausgefeilter, was Unternehmen vor Herausforderungen stellt. Wie diese gelöst werden können, wird derzeit im Labor von Christian Doppler an der Johannes Kepler Universität in Linz in Zusammenarbeit mit Infineon Technologies Austria AG und Joby Austria GmbH erforscht.

Das vom Bundesministerium für Arbeit und Wirtschaft (BMAW) geförderte Christian-Doppler-Institut betreibt anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf höchstem Niveau, indem es herausragende Wissenschaftler mit innovativen Unternehmen zusammenbringt. Das Christian-Doppler-Institut „Verteilte Mikrowellen- und Terahertzsysteme für Sensorik und Datenkonnektivität“ (MWTH) wird bis 2030 bestehen und ist mit 5,2 Millionen Euro ausgestattet.

Ministerium für Arbeit und Wirtschaft fördert Zukunftstechnologieforschung

Unter der Leitung von Privatdozent Reinhard Feger (JKU-Institut für Nachrichtentechnik und Hochfrequenzsysteme) werden in den nächsten Jahren Methoden zur Optimierung der Leistung und Energieeffizienz von Hochfrequenzsystemen (HF-Systemen) untersucht.

Arbeits- und Wirtschaftsminister Martin Kocher: „Mit einem breiten Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten und gleichzeitig vielen offenen Fragen zu wissenschaftlichen Grundlagen – das CD-Labor ist das ideale Fördermodell für genau diese Kombination. Gute Grundlagenforschung generiert neue Erkenntnisse, die dann in die Entwicklung einfließen können.“ „Die Möglichkeiten der Hochfrequenztechnologie reichen von neuen industriellen und medizinischen Sensoren bis hin zu schnellerer Datenkonnektivität und autonomem Fahren und autonomem Fliegen.“

Hochfrequenzsysteme sind bereits weit verbreitet. Die Datenübertragung von Smartphones ist darauf ebenso angewiesen wie Radarsensoren in selbstfahrenden Autos und Hochgeschwindigkeitsverbindungen in Rechenzentren. „Hochfrequenzsysteme, die bis in den Terahertz-Bereich arbeiten können, ermöglichen eine besondere Miniaturisierung von Bauteilen, eine wesentliche Eigenschaft moderner Elektronik“, sagte der Universitätsprofessor. Reinhard Fager. Es erhöht auch die Bandbreite und verbessert beispielsweise die Datenkonnektivität. „Außerdem sind niedrigere Frequenzen häufig bereits belegt und neue Dienste müssen auf höhere Frequenzen ausweichen“, sagen die JKU-Forscher.

Hoher Forschungsbedarf

Nachteile des Hochfrequenzbereichs: Die Signalverarbeitung ist störanfällig, was bei niedrigen Frequenzen vernachlässigbar ist. Auch das Zusammenspiel zwischen Schnittstellen und einzelnen Komponenten ist schwierig und fehleranfällig.

„Genau hier setzt CD Lab an“, erklärt Feger. „Wir wollen die Probleme in HF-Systemen umfassend untersuchen und neue Wege aufzeigen, diese Frequenzen beispielsweise in Halbleiterschaltungen zu integrieren.“

Universitätsprofessorin Alberta Bonanni, JKU-Vizepräsidentin für Forschung und Internationales, schaut mit großer Freude im CD-Labor zu. Wie man mit aktuellen Herausforderungen umgeht. Ich möchte allen danken, die dazu beigetragen haben, dieses wichtige Labor möglich zu machen. ”

Zusammenarbeit mit Unternehmen

Das Projekt wird in Kooperation mit der im Bereich autonomes Fliegen tätigen Infineon Technologies Austria AG und Joby Austria GmbH umgesetzt.

Manfred Rümer, Direktor des Linz Development Center, Infineon Technologies Austria AG: „Das CD Lab-Konzept ist eine großartige Gelegenheit, mit einem hochmotivierten Team an der JKU Linz an strategisch wichtigen Technologien für das autonome Fahren zusammenzuarbeiten. Auf diese Weise stärken wir die Innovationskraft von Infineon.“ „In Linz freuen wir uns besonders, junge Talente durch ihre Doktorarbeiten an dieses Thema heranzuführen.“ Dabei wird die Radartechnologie an ihre technischen Grenzen gebracht und ein systematischer Ansatz in der Signalverarbeitung thematisiert. Durch diese Grundlagenforschung hoffen wir, die Chipentwicklung für künftige Schlüsselprobleme der Mobilität weiter voranzutreiben. ”

Auch Andreas Haderer, Geschäftsführer von Joby Austria, stellt hohe Erwartungen an das CD-Institut: „Autonomes Fliegen erfordert präzise und robuste Sensorsysteme, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.“ „Der Einsatz verteilter Hochfrequenznetze verbessert nicht nur die Genauigkeit, sondern erhöht auch die Robustheit des Gesamtsystems. Wir freuen uns darauf, neue Sensornetzwerke für die Navigation zu erkunden und zu testen. Und die Erkenntnisse von Professor Reinhard Fager und seinem Team an der Asso University werden wichtige Impulse für die Umsetzung innovativer Lösungen geben.

Am Christian-Doppler-Institut wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem Niveau betrieben, wobei herausragende Wissenschaftler mit innovativen Unternehmen zusammenarbeiten. Die Christian Doppler Forschungsgesellschaft gilt als internationales Best-Practice-Beispiel für die Förderung dieser Zusammenarbeit. Das CD-Labor wird gemeinsam von der öffentlichen Hand und interessierten Unternehmen finanziert. Wichtigster öffentlicher Geldgeber ist das Bundesministerium für Arbeit und Wirtschaft (BMAW).

Kontakt:

Assoz. Univ.-Prof. Reinhard Feger
Institut für Nachrichtentechnik und Hochfrequenzsysteme
Tel.: 0732 2468 6391
reinhard.feger@jku.at

Mag. Christian Savoy
PR-Mitarbeiter
Universitätskommunikation
JOHANNES KEPLER
UNIVERSITÄT LINZ
Altenberger Straße 69
4040 Linz, Österreich
T +43 732 2468 3012
christian.savoy@jku.at
www.jku.at



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