JR-Zentrum für Entwicklung integrierter CMOS RF Systeme und Schaltungen

Mobile drahtlose Kommunikation stellt hohe Anforderungen an die entsprechenden Geräte: ein modernes Handy etwa empfängt Signale für Sprachkommunikation ebenso wie verschiedene Daten, zum Beispiel GPS, Wireless HD, UMTS, etc. Die dafür nötige Hardware ist Forschungsthema dieses JR-Zentrums.

Im Fokus der Forschungsarbeiten steht die physikalische Schnittstelle, an der die uns umgebenden verschiedenen elektromagnetischen Wellen in elektrische Signale wie Ströme und Spannungen und in weiterer Folge in Daten umgewandelt werden. Es handelt sich dabei um Mikrochips auf Halbleiterbasis, in der Forschung spricht man von integrierten Hochfrequenz- oder RF-Schaltungen.

Derzeit gibt es für die unterschiedlichen Standards (also zum Beispiel GPS oder UMTS) unterschiedliche Empfänger, die in parallelen Blöcken angeordnet sind. Dabei kommt es zu Interaktionen und Störungen: Die verschiedenen Signale beeinflussen sich gegenseitig. Die Erforschung und Minimierung solcher Koexistenzprobleme ist ein Kernpunkt dieses JR-Zentrums.

Im Rahmen dieser Anforderungen sollen konfigurierbare, integrierte Hochfrequenzschaltungen erforscht werden, welche - abhängig von der Art des Signals, das empfangen werden soll - umprogrammiert werden. Dadurch kann die Zahl der benötigten Schaltungen reduziert werden, mögliche Störungen werden minimiert.

Die Realisierung von Prototypen solcher integrierter Schaltungen ist ein zentrales Forschungsthema. Ein weiteres Forschungsthema ist die Modellierung und Simulation von integrierten Hochfrequenzsystemen, basierend auf unterschiedlichen Software-Tools und in Kombination mit digitaler Signalprozessierung. Dadurch kann ein umfassendes Verständnis über die Wechsel-wirkung der elektromagnetischen Wellen mit der integrierten Schaltung gewonnen werden, um in weiterer Folge die Eigenschaften der integrierten Hochfrequenz-schaltungen zu optimieren.

Offensichtlichstes Anwendungsgebiet für solche integrierte Schaltungen sind Mobiltelefone und Datenmodems, die Forschungen sind aber auch für viele andere Themenbereiche relevant, zum Beispiel Smart Homes, Warenverfolgung/Lagerhaltung und der Automobilsektor.