Internationaler Preis für effizientes Radarsystem

Im Rahmen des IEEE International Microwave Symposiums (IMS2017), das von 7. bis 9. Juni 2017 in Honolulu, Hawaii stattfand, haben Fabian Lurz, Fabian Michler und Benedict Scheiner den Entwurfswettbewerb für hochsensible und schnelle Bewegungsdetektion gewonnen. Die drei Doktoranden vom Lehrstuhl für Technische Elektronik (LTE) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), betreut von Prof. Alexander Kölpin, seit dem 1. Juni 2017 Lehrstuhlinhaber an der BTU Cottbus, distanzierten mit ihrem Sensor die Konkurrenz auf der weltweit größten Fachkonferenz im Bereich der Funk- und Hochfrequenztechnik deutlich.

Aufgabe im Rahmen des Wettbewerbs war es, aus einem Meter Entfernung periodische Bewegungen mit verschiedenen Frequenzen von bis zu einem Hertz und einem Hub zwischen 2 Millimetern und 10 Mikrometern mit möglichst kurzer Antwortzeit sicher zu erkennen. Zusätzlich wurden auch der Stromverbrauch und das Gewicht der Schaltung bewertet.

Dabei stellte sich die besondere Effizienz des Erlanger Systems heraus, das einen neuen Rekord bei dem seit 2014 bestehenden Wettbewerb darstellt. Realisiert werden konnte dies unter anderem durch eine rein passive Empfangsschaltung, den sogenannten Sechstor-Empfänger, der am Lehrstuhl für Technische Elektronik seit vielen Jahren intensiv untersucht wird.

Die drei Doktoranden konzipierten den Sensor so, dass lediglich neun Mikroampere Strom bzw. eine Leistung von 30 Mikrowatt für den Betrieb notwendig sind. Dabei belief sich das Gesamtgewicht auf etwa sieben Gramm, was der Masse von eineinhalb Blatt DinA4-Papier entspricht. Diese Werte sind umso beachtlicher, da es sich bei der Schaltung um ein Radar-System bei einer Trägerfrequenz von 24 Gigahertz handelt. Diese finden im Automobil- und Industriebereich Anwendung und wiesen bisher Leistungsaufnahmen von mehr als einem Watt auf. Zudem haben sie oftmals ein Gewicht von mehreren hundert Gramm.