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Modulare Terahertzsysteme

Skalierbare Millimeterwellen-Transceiver für Präzisions-Anwendungen

Unsere modularen FMCW-Transceiversysteme bieten skalierbare Hochfrequenzlösungen für anspruchsvolle Industrie-, Sicherheits- und Bildgebungsanwendungen im Millimeterwellenbereich. Je nach Frequenzband ermöglichen unsere Systeme eine exzellente Auflösung, hohe Bandbreite und einfache Integration in bestehende Plattformen. Unsere Entwicklungen sind erprobt und auf industrienahem Reifegrad.

Kompakte Radarsensor-Einheit neben einer 2-Euro-Münze zum Größenvergleich, entwickelt von Fraunhofer FHR für Terahertzsensorik. Compact radar system for terahertz sensing placed next to a coin for size reference.

© Fraunhofer FHR

Unsere Terahertz-Systeme bieten

  • Seriennähe: Industriegerechte Schnittstellentechnik, KI-basierte Signalverarbeitung, echtzeitfähige Bildgebung und Kommunikation.
  • Miniaturisierung: Kompakte, hochintegrierte Baugruppen.
  • Leistungsfähigkeit: Integrierte Verstärker, Oszillatoren, Mischer für rauscharme, effiziente Systeme.
  • Kosteneffizienz bei Volumen: Besonders bei SiGe oder GaAs-basierten Prozessen.
  • Breites Frequenzspektrum: 80 bis 330 GHz je nach Anwendung, photonische Technologien, Funktionsnachweise bis 1,1 THz für elektronisch erzeugte Terahertz-Systeme.
  • Hohe Verfügbarkeit der Chips: Für F&E-Projekte auf Lager oder schnell produzierbar – ideal als Basis für Weiterentwicklungen, die Prototypen- und Vorserienentwicklung.

Unsere Millimeterwellen-Transceiver

80 GHz BPSK-Transceiver: Integrierte Sende- und Empfangseinheit mit I/Q-Mixer, Phasenmodulation und Frequenzverdoppler – ideal für hochfrequente Kommunikationsanwendungen. 80 GHz BPSK transceiver: Integrated transmit and receive unit with I/Q mixer, phase modulation, and frequency doubler—ideal for high-frequency communication applications.

80 GHz Transceiver – Industrielle Präzision, kompakt integriert

Technologie: SiGe-basierte FMCW-Radarplattformen mit bis zu 25 GHz Bandbreite

Anwendungen: Sicherheitszonen­überwachung, Abstandsmessung, Automatisierung

Ihre Vorteile:
  • Kostenoptimierte Fertigung durch HF-Module auf Standard-PCBs
  • Robuste Leistung für den industriellen Dauereinsatz
  • Kompakte, leicht integrierbare Bauweise
Nahaufnahme eines Mikrochips für Sub Terhaertzsensorik mit farblich markierten Bereichen: RX Pad, TX Pad, 94G Mixer, PA, LO-RX-TX Distribution und Signal Generation. Close-up of a microchip for sub terahertz sensing with color-coded sections: RX pad, TX pad, 94G mixer, PA, LO-RX-TX distribution, and signal generation.

94GHz MMIC - Kompakte Radarmodule durch hohe Integration

Technologie: kompakter SiGe-MMICS mit 26 GHz Bandbreite

Anwendungen: Drohnendetektion, ATOL-Unterstützung (assisted takeoff and landing)

Spezifikationen:

  • Bistatischer Radar-Chip
  • 1 Tx und 2 Rx Kanäle
  • bis zu 20 dBm Ausgangsleistung
Ihre Vorteile:
  • Hohe Integrationraten dank hoher Frequenz
  • Realisierung sehr kompakter Radarmodule
240 GHz Transceiver: Layout-Darstellung eines integrierten Schaltkreises für Terahertzsensorik mit markierten Komponenten, Beschriftungen wie „FRAUNHOFER FHR“ und sichtbaren Signalwegen sowie Kontaktpads am Rand. 240 GHz transceiver: Layout view of an integrated circuit for terahertz sensing with marked components, labels such as “FRAUNHOFER FHR,” and visible signal paths as well as contact pads along the edges.

240 GHz Transceiver – Hochauflösende Bildgebung im Submillimeterbereich

Technologie: SiGe-MMICs mit integrierten On-Chip-Antennen und dielektrischen Linsen bei über 60 GHz Bandbreite für ultrafeine Tiefen- und Strukturauflösung

Anwendungen: THz-Bildgebung, Materialanalytik, Qualitätskontrolle, zerstörungsfreie Prüfung

Spezifikationen: 

  • Phase Noise < –65 dBc/Hz (@ >1 kHz Offset)  
  • EIRP bis –1 dBm (Patch-Antennen) 
  • Besonderheit: Integrierte Algorithmen zur Unterdrückung harmonischer Störsignale bei 120 GHz  
Ihre Vorteile:
  • Hoher Integrationsgrad, gesteigerte Miniaturisierung dank hoher Frequenz (kürzere Wellenlängen erlauben kleinere Bauteile)
  • Antennenintegration auf dem Chip möglich
Chipfoto eines 150 GHz-MMICs für Terahertzsensorik mit markierten Bereichen für Signal­generierung, Mixer, RX-TX-Verteilung, Temperatur­sensor und Bondpad-Anschluss. D-Band-Transceiver. Chip photo of a 150 GHz MMIC for terahertz sensing with labeled sections for signal generation, mixer, RX-TX distribution, temperature sensor, and bond pad connections. D-band transceiver.

D-Band Transceiver – Ultrabreitband-Sensorik für feinste Messauflösungen

Technologie: SiGe-BiCMOS-Monostatic-Transceiver (fₜ/fₘₐₓ = 250/370 GHz) bei 70 GHz Bandbreite mit SIW-Kopplung (Substrate Integrated Waveguide)

Anwendungen: Präzisionsradar, Gestenerkennung, Abstandsmessung mit extrem hoher Tiefenauflösung, ggf. neues Automotiv-Band

Spezifikationen: 

  • –10 dBm Ausgangsleistung (WR-6.5)
  • Messauflösung: bis zu 4,6 mm bei 0,6 m Zielentfernung  
Ihre Vorteile:
  • Optimaler Kompromiss aus Reichweite und Miniaturisierung
Blockdiagramm eines mmWave-Transceivers für Terhaertzsensorik und harmonische Radar-Tags mit MMIC, Verstärkern, Mischern, Frequenzvervielfacher, passiven Antennenstrukturen sowie Transponder-PCB mit TX- und RX-Pfaden. Block diagram of an mmWave transceiver for terahertz sensing and harmonic radar tags with MMIC, amplifiers, mixers, frequency multiplier, passive antenna structures, and transponder PCB with TX and RX paths.
Layout eines integrierten Hochfrequenz-Transceivers für Terahertzsensorik und Harmonische Radartags mit markierten Funktionsblöcken wie Signalgenerator, Sende- und Empfangspfad, LNA, Mixer und Verstärker, typischerweise für Radar- oder mmWave-Kommunikationssysteme. Layout of an integrated high-frequency transceiver for terahertz sensing and harmonic radar tags with labeled functional blocks such as signal generator, transmit and receive path, LNA, mixer, and amplifier, typically for radar or mmWave communication systems

60/120 GHz Harmonische Radar-Tags – Zuverlässige Ortung auch in komplexen Umgebungen

Technologie: SiGe-Tags mit Gilbert-Zell Frequenzdoppler, differentiell gespeiste Antennen bei 60/120 und 120/240 GHz sowie innovativen Selbsttestmöglichkeiten und on-Chip Antennen

Anwendungen: Positionsbestimmung im Sub-Zentimeterbereich, Navigation ohne GPS-Abdeckung

Spezifikationen: Genauigkeiten im Sub-Millimeter-Bereich 

Ihre Vorteile:
  • Störungsarme, Clutter-resiliente Erkennung auch bei Null-Sicht-Bedingungen und in komplexen Umgebungen.
  • Projektbeispiele zur Nutzung von Harmonischen Tags

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