Chalmers först med integrerad mottagare i miniformat
Som första forskargrupp i världen, har forskare på Chalmers i Göteborg lyckats kombinera en fungerande mottagare för höga frekvenser med en antenn på ett litet chip.
Mottagaren är bara ett par kvadratmillimeter stor och har en viktig funktion för nya säkerhetssystem, bildalstrande sensorer och radiokommunikation med hög datatakt.
Den är en krets som består av antenn, lågbrusförstärkare och frekvenskonverterare på ett monolitiskt chip av materialet galliumarsenid.
– Det här ser vi som ett genombrott. Våra resultat öppnar möjligheten att tillverka system för mycket höga frekvenser inom den så kallade terahertzelektroniken, till en relativt låg kostnad. I nästa fas i projektet kommer ännu fler kretsfunktioner att kunna integreras på samma chip, säger Herbert Zirath, professor vid Avdelningen för mikrovågselektronik.
Kretsen kan komma att användas i radiometersystem, som till exempel finns i flygplatsers framtida säkerhetssystem för att avslöja dolda vapen utan kroppsvisitering.
Andra användningsområden för kretsen är i bildalstrande sensorer som kan se genom mörker, rök eller dimma. Det är en viktig säkerhetsfunktion för till exempel flygplan och bilar.
– När det gäller bildalstring är den stora finessen att vi nu har ett integrerat system på ett par kvadratmillimeter, som är betydligt billigare och mindre än idag. Till exempel i bilar och flygplan är storleken viktig. De nuvarande systemen består av flera delar som sätts ihop och kräver flera kubikdecimeters utrymme, säger Herbert Zirath.
Kretsen är i nuläget designad för att arbeta kring frekvensen 220 gigahertz, men detta är ingen övre gräns. Enligt professor Zirath innebär de goda resultaten att man i nästa fas kan sätta frekvensomfånget betydligt högre.
Tekniken är också intressant för datakommunikation över radiolänk eftersom den möjliggör en hög bandbredd, i storleksordningen 10 gigahertz. Länkar med datatakter 10 gigabit/sekund är fullt möjliga att förverkliga för framtida mikrovågslänkar.
Arbetet har utförts i ett samarbetsprojekt, ”nanoComp” med Saab Microwave Systems, Omnisys Instruments AB, FOI, Fraunhoferinstitutet IAF i Freiburg och FGAN, Tyskland.
För ytterligare information, kontakta:
Professor Herbert Zirath, Avdelningen för mikrovågselektronik, Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Chalmers
Tel: 031-772 18 52
herbert.zirath@chalmers.se
Doktorand Sten Gunnarsson, Avdelningen för mikrovågselektronik, Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Chalmers
Tel: 031- 772 18 94
sten.gunnarsson@chalmers.se
