Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kristallzüchtung für komplexe Messaufgaben in der 5G-Technologie

12.08.2016

Wissenschaftler der Industrieforschungseinrichtung INNOVENT züchten einkristalline Ferritmaterialien für die Mikrowellenmesstechnik. Erstmals werden damit durchgehende Empfangsbereiche von Signal- und Spektrumanalysatoren bis 85 GHz für anspruchsvolle Messaufgaben auf den Gebieten Automotive Radar, 5G und andere drahtlose Kommunikation realisiert.

Die Anforderungen an die moderne Mikrowellenmesstechnik nehmen durch die Nutzung immer höherer Frequenzen stetig zu. Für die Signalanalyse spielen Signal- und Spektrumanalysatoren mit großer Analysebandbreite und geringem Phasenrauschen eine wesentliche Rolle.


Ferrit-Einkristalle für Hochfrequenz-Filterkomponenten gezüchtet aus Hochtemperaturlösungen

INNOVENT e.V.

Für anspruchsvolle Forschungs- und Entwicklungsaufgaben benötigt man High-End-Signal- und Spektrumanalysatoren, die mit einem einzigen Gerät weite Frequenzbereiche bis in den Gigahertzbereich analysieren können. Anwendungen liegen hier im Automotive Radar, 5G und anderen drahtlosen Kommunikationstechnologien.

In einem gemeinsamen Entwicklungsprojekt mit dem größten europäischen Mobilfunk- und Messtechnik-Hersteller Rohde & Schwarz wurden Schlüsseltechnologien zur Entwicklung und Sicherung der Basiskomponenten für einen durchgehenden Empfangsbereich von Spektrumsanalysatoren bis 85 GHz erarbeitet. Vor Beginn der Zusammenarbeit stellte 50 GHz die Obergrenze für einen durchgehenden Empfangsbereich dieser Analysatoren dar.

INNOVENT entwickelte für die benötigten Filterkomponenten des Empfängermoduls kristalline Ferritmaterialien höchster Qualität die es nun ermöglichen, den Frequenzbereich bis 85 GHz mit einem Sweep abzudecken. Die Ferrit-Einkristalle wurden mittels Kristallzüchtungsverfahren aus Hochtemperaturlösungen gezüchtet und so konfektioniert, dass diese unmittelbar in die neu entwickelten Filterstrukturen eingefügt werden konnten.

Die große Herausforderung bei der Materialentwicklung bestand darin, große defektarme Einkristalle mit exakt eingestellter chemischer Zusammensetzung herzustellen, um eine vorgegebene untere Grenzfrequenz realisieren zu können.

Für die Konfektionierung der Kristalle in filtertaugliche Halbzeuge wurde durch INNOVENT ein Bearbeitungsverfahren entwickelt, das aus großen Einkristallen submillimeter-kleine Formkörper mit extrem glatten Oberflächen fertigen kann. Diese Formkörper können unmittelbar in die Filtermodule verbaut werden.

Die Industrieforschungseinrichtung INNOVENT e.V. betreibt seit über 20 Jahren Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung in den Bereichen Oberflächentechnik, Magnetische und Optische Systeme und Biomaterialen. Das Jenaer Institut beschäftigt etwa 150 Mitarbeiter, leitet verschiedene Netzwerke und führt bundesweit Fachtagungen durch. INNOVENT ist Gründungsmitglied der Deutschen Industrieforschungsgemeinschaft Konrad Zuse.

Publikation zur Materialherstellung
C. Dubs, J. Kräußlich, P. Görnert, J. Cryst. Growth 318 (2011) 800-804

Kontakt:
Dr. Carsten Dubs
INNOVENT e. V.
Prüssingstraße 27 B, 07745 Jena
E-Mail: cd@innovent-jena.de

Weitere Informationen:

http://www.innovent-jena.de/de/INNOVENT/Fachbereiche/MOS/Kristallzucht__4850/

Andrea Gerlach | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik
17.02.2018 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

nachricht Verborgene Talente: Mit Bleistift und Papier Wärme in Strom umwandeln
16.02.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics