Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik

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Die Arbeitsgruppe Hochfrequenztechnik deckt das frequenztechnische Spektrum für die Entwicklung von neuen Schaltungstechnologien für Sensoren und Messsysteme vollständig ab, insbesondere wird aktuell die Forschung um den Terahertz-Frequenzbereich erweitert.

Hin zu tiefen Frequenzen sind hier insbesondere rauscharme Auswerteschaltungen zu benennen. Diese werden im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 855, Magnetoelektrische Verbundwerkstoffe – Biomagnetische Schnittstellen der Zukunft, erforscht. Weitere Verbesserungen der analogen Sensorauswerteschaltungen im Rahmen einer Fortsetzung der Erforschung magnetoelektrischer Sensoren in Zusammenarbeit mit der Materialwissenschaft, der Physik und dem Universitätsklinikum der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel werden durchgeführt.

Im mittleren Frequenzspektrum 440 MHz bis 10 GHz, befinden sich die wichtigsten Kommunikationsbänder. Die Filterung und Selektion der einzelnen Bänder ist eines der Kerngebiete der Hochfrequenztechnik. Dieses Potential soll zukünftig für die Fortsetzung der Erforschung von Filtertechniken und -technologien genutzt werden.

Die in den letzten beiden Jahrzehnten von der Arbeitsgruppe unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. R. Knöchel erfolgreich durchgeführte Forschung in den Gebieten der Mikrowellensensorik für die industrielle Feuchtemessung, der dielektrischen Spektroskopie für die Qualitätsbestimmung von Lebensmitteln und der medizinischen Anwendung von Mikrowellensensoren -etwa zur Bestimmung der Restenose in koronaren Stents- wird gemeinsam mit den Kontakten zur Industrie und zum Universitätsklinikum Schleswig-Holstein durchgeführt. Hierbei kommen Frequenzen von 200 MHz bis etwa 20 GHz zum Einsatz.

Im Frequenzspektrum von 300 MHz bis 94 GHz sind verschiedene Radar-Anwendungen angesiedelt. Die Arbeitsgruppe hat hierzu langjährige Erfahrungen aufgebaut und gemäß des lokalen Umfeldes u.a. für maritime Anwendungen zum Einsatz gebracht. Diese Forschungen und Kontakte sollen genutzt werden, um beispielweise neuartige Nahbereichsradare im Submillimeterwellenbereich zu entwickeln.

Die Frequenzen von 100 GHz bis 1 THz sind sowohl für neuartige Kommunikationssysteme als auch für die Sensorik-Anwendungen von großer Relevanz. Für Kommunikationssysteme hat die Verwendung der höheren Frequenzen besondere Bedeutung für die Bereitstellung neuer Datenkanäle zur Abdeckung von hohen Datenraten, z.B. für Intersatellitenkommunikation oder Nahbereichskommunikation in lokalen Netzwerken. Für die Sensorik-Anwendungen bedeutet die Auswertung der höheren Frequenzen ein Informationsgewinn zur genaueren Auswertung und Diagnostik. Bekannte Anwendungsfelder für diese höheren Frequenzspektren sind insbesondere

  • Nahbereichs-Abbildung zur Analyse von biologischen Systemen und für die Medizintechnik (z.B. Tumor-Erkennung, medizinische Sensorik)
     
  • Nahbereichs-Abbildung zur Analyse von technischen Systemen (z.B. Untersuchung von Materialeigenschaften, zerstörungsfreie Messtechnik)
     
  • Umweltanalytik und –überwachung der Atmosphäre und industrieller Umgebungen
     
  • Klimaforschung (Messsysteme zur Untersuchung der Wolkenbildung, der Schichtung der Atmosphäre, des Wassergehaltes von Wolken, des Windvektors)
     
  • Radioastronomie, Atmosphärenphysik, Laborspektroskopie
     

Darüber hinaus ergibt sich in den höheren Frequenzspektren weiteres Potential in Richtung des Schwerpunktes Nano-Systemtechnik der Technischen Fakultät. Erforschung, Herstellung und Charakterisierung neuer Bauelemente und Sensoren bei Sub-mm und Terahertz-Frequenzen deckt die Lücke zwischen dem Mikrowellen- und Photonik-Bereich ab. Hierbei sind Anwendungen für Filter, Signalquellen, Detektoren und Feldsensoren denkbar.

Ein weiteres Arbeitsfeld in der Arbeitsgruppe ist die Molekülspektroskopie im Mikro- und Submillimeterwellenbereich. Es wird von Prof. Dr. A. Guarnieri betreut und hat sowohl den Bau von Spektrometern als auch spektroskopische Untersuchungen von Molekülen zum Gegenstand.


Ausführliche Informationen finden sie hier:

 Forschungsthemen

Research Topics (English)