System- und Antennenkonzepte für ein FMCW-Radarsystem auf Basis eines 240-GHz-SiGe-Transceiver-MMIC

Diese Arbeit zeigt ein neuartiges Antennenkonzept für Radarsysteme auf Basis von frequenzfilternden Linsen, welches zusammen mit Kalibrierverfahren zur Korrektur der Sensoreigenschaften systembedingte Einflüsse auf die Radarmessungen effektiv verhindert bzw. reduziert. Der darauf aufbauend entwickelte Radarsensor demonstriert in diesem Zusammenhang hoch-präzise, zuverlässige Messungen für den zukünftigen Einsatz in industriellen Messumgebungen.

---

Neben den klassischen Anwendungen in der Luft- und Seefahrt, haben sich moderne Radarsysteme längst als Basis für Assistenzsysteme im Automobilbereich oder für industrielle Messsysteme etabliert und gelten als eine der Schlüsseltechnologien auf dem Weg zum autonomen Fahren und Industrie 4.0. Besonders im Bereich der industriellen Anwendungen können Radarsysteme ihre Stärken gegenüber konventionellen Sensoren ausspielen. So erlauben Radarsysteme robuste und zuverlässige Messungen auch unter dünnen Atmosphären, im Vakuum, unter rauen Einsatzbedingen, sind einfach in der Handhabung und kommen ohne ionisierende Strahlung aus.
In der vorliegenden Arbeit wurde ein besonders kompakter und präziser FMCW-Radarsensor auf Basis eines SiGe-Transceiver-MMIC entwickelt, welcher im Frequenzbereich von 198-250 GHz arbeitet. Mit Hilfe eines neuartigen Antennenkonzeptes mit frequenzfilternden Linsen und Kalibrierverfahren zur Korrektur der Sensoreigenschaften konnten systembedingte Einflüsse auf die Messungen effektiv verhindert bzw. reduziert werden. Der so realisierte Sensor demonstriert damit hoch-präzise, zuverlässige Messungen für den zukünftigen Einsatz in industriellen Messumgebungen.