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SFB 653 – L2: Opto-elektronische Integration eines HF-Kommunikationssystems für gentelligente Bauteile

SFB 653 – L2: Opto-elektronische Integration eines HF-Kommunikationssystems für gentelligente Bauteile

E-Mail:  christoph.vonderahe@ita.uni-hannover.de
Jahr:  2011
Datum:  30-06-17
Förderung:  DFG
Laufzeit:  07/2005 - 06/2017
Ist abgeschlossen:  ja
Weitere Informationen http://www.sfb653.uni-hannover.de

Mit Hilfe der Hochfrequenztechnik können Informationen kontaktlos zu einem beliebigen Gegenstand übertragen, dort lokal gespeichert und bei Bedarf abgerufen oder verändert werden. Diese Technologie ist Grundlage der Radio Frequency Identification, kurz RFID. Entsprechende Kommunikationsmodule – je nach Verwendungsart als Transponder, Tag oder Smart Label bezeichnet – werden bisher auf Oberflächen von Objekten oder oberflächennah montiert. Eine besondere Herausforderung zur Umsetzung dieses Konzepts stellt sich bei metallischen Gegenständen, da diese das Eindringen von hochfrequenten elektromagnetischen Feldern aufgrund der reflektierenden Wirkung von Metallen nicht erlauben.

Ziel des Teilprojektes L2 ist es, die gesamte Kommunikationselektronik (Hochfrequenzmodul, Mikrocontroller und Speicher) in das Innere eines Werkstücks zu integrieren, diese mit der für die signaltragenden elektromagnetischen Wellen als Sende- und Empfangsantenne wirkenden Oberfläche über einen zu dimensionierenden Wellenleiter zu verbinden.  Die eingeschränkte Chipsatzverfügbarkeit, der Wunsch nach kleinen geometrischen Abmessungen sowie die Restriktion auf lizenzfreie Frequenzbereiche führen zu Systementwürfen und –untersuchungen im Frequenzbereich bis 24 GHz. Eine wesentliche wissenschaftliche Fragestellung hierbei ist die Energieversorgung der integrierten Schaltungen. Im Rahmen des Teilprojektes werden daher verschiedene Methoden des „Energy Harvesting “, der Gewinnung der elektrischen Energie aus der Umwelt untersucht. Außerdem wird die bauteilintegrierte Schaltung hinsichtlich einer möglichst geringen Energieaufnahme konzipiert.

Das Teilprojekt L2 wird auf Grund seiner vielfältigen Herausforderungen fakultätsübergreifend von dem Institut für Hochfrequenztechnik und Funksysteme der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik und dem Institut für Transport- und Automatisierungstechnik der Fakultät Maschinenbau bearbeitet.