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 DFKI-Roboter erkunden autonom Lavahöhlen auf Teneriffa
21.11.2017 | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH, DFKI

nachricht Digitale Messtaster von WayCon – höchst präzise und vielseitig einsetzbar
14.11.2017 | WayCon Positionsmesstechnik 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: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie