Das Radar für die Westentasche Donnerstag, 27.09.2012
In vielen Industrieprozessen müssen Fertigungsroboter in unbekanntem Umfeld millimetergenau gesteuert werden. Das Konsortium SUCCESS hat nun unter Beteiligung des Karlsruher Institutes für Technologie die notwendige Radar-Technik in millimetergroße Chip-Gehäuse integriert. Der Anwender kann den Chip auf einer Standard-Platine auflöten und erhält niederfrequente Signale, welche problemlos weiterverarbeitet werden können.
Der Sensor sendet und empfängt elektromagnetische Wellen mit
einer Frequenz von 122 Gigahertz. Aus der Laufzeit der Welle
zu einem Objekt in mehreren Metern Entfernung wird der
Abstand mit einer Genauigkeit von bis zu unter einem
Millimeter berechnet. Über den Dopplereffekt lässt sich
sogar die Geschwindigkeit des Objekts messen. Dabei ist der
Sensor selbst nur 8 mal 8 Millimeter groß, enthält aber alle
notwendigen Hochfrequenz-Komponenten. Die Ausgangssignale
sind dadurch niederfrequente Signale, die mittels
Standardelektronik weiter verarbeitet werden können.
Neben
Umfelderkennung in Autos und der Steuerung von
Industrierobotern lassen sich viele weitere Anwendungen und
Innovationen denken, etwa extrem flache Bewegungssensoren
für Türen und Tore, die hinter der Tapete verschwinden oder
Bohrmaschinen, die eigenständig bei der gewünschten
Bohrtiefe abschalten.
Der Chip basiert auf der
SiGe-BiCMOS-Technologie des IHP-Leibniz-Instituts für
innovative Mikroelektronik, die für höchste Frequenzen
geeignet ist. Das Design des Chips wurde vom IHP und von der
Silicon Radar GmbH entwickelt. Am KIT wurde das Design der
Sende- und Empfangsantennen und die Integration von Chip und
Antennen auf die kleine Fläche durchgeführt. Das dünne,
flexible organische Trägermaterial der Antennen wurde von
der High-tec MC AG aus dem schweizerischen Lenzburg
entwickelt. Das finnische Unternehmen SELMIC hat das
keramische Gehäuse hergestellt, sowie die Einzelteile des
Prototyps zusammengefügt. Die Robert Bosch GmbH hat eine
Vielzahl möglicher Anwendungen untersucht. Weitere
Mitglieder des von der EU geförderten Konsortiums sind ST
Microelektronics, Evatronix und die Universität Toronto.
Bild: Robert Bosch GmbH / SUCCESS) - Radar-Sensor, halb so
groß wie eine Eurocent-Münze
Erstellt am 27.09.2012