Moderne Chiptechnologie macht Radar äußerst kompakt (Foto: fhr.fraunhofer.de)

Wachtberg (pte002/01.04.2016/06:05) –

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR http://fhr.fraunhofer.de haben neue Radarsensoren entwickelt, die hochpräzise
Entfernungsmessungen für die zerstörungsfreie Fabrikations- und
Qualitätskontrolle auch unter Null-Sicht-Bedingungen ermöglichen.

Kompaktes Hochfrequenzteil

Mit einer anwendungsbezogenen Messgenauigkeit von bis
zu unter 100 Mikrometern liefern sie auch bei der Entwicklung von Rauch,
Nebel oder Staub und bei hohen Temperaturen exakte Ergebnisse – und das
bei Bandgeschwindigkeiten von 20 Metern pro Sekunde und mehr. Die neuen
Radarsensoren passen auf einen einzelnen Chip und werden in günstiger
Silizium-Germanium-Technologie gefertigt. Das öffnet die Pforte zu
komplexen mehrkanaligen Systemen und ebnet den Weg zu einer völlig neuen
Generation von Messsystemen.

Abhängig vom Einsatzbereich, der Messgeschwindigkeit
und der Messfrequenz liegen die Baugrößen zwischen 5 x 5 x 10
Kubikzentimetern bis Schuhkarton-Größe. Um diesen Grad der
Miniaturisierung zu erreichen, setzen die Forscher auf
Silizium-Germanium-Technologie. Durch den Einsatz von Halbleitern findet
der komplette Hochfrequenzteil des ganzen Radars hochintegriert auf
einer Fläche von nur 2 x 2 Quadratmillimetern Platz. Die Stromzufuhr und
der Datenabgriff erfolgen über eine USB-, alternativ auch über eine
Ethernet-Schnittstelle.

Installation ohne Fachkenntnis

Die Installation der Sensoren via USB erfolgt über Plug
& Play. Und da auch die Auswertung und Aufbereitung der Daten mit
einer Software ausgeführt wird, sind weder für Installation noch für die
Bedienung spezielle Radar-Fachkenntnisse nötig. Gegenwärtig werden die
ausgeklügelten FHR-Radare bereits erfolgreich in Stahlwerken bei
Warmwalzprozessen genutzt, um die Breite der Brammen zu kontrollieren
und den Fertigungsprozess zu steuern.

Die Geräteversionen mit 30 GHz, 60 GHz, 80 GHz, 94 GHz
oder 240 GHz können überall in der Fertigung oder Produktkontrolle
eingesetzt werden, wo Prozesse mit zerstörungsfreier Prüfung verbessert
und aufwendige Schutzmaßnahmen wie bei der Röntgenprüfung umgangen
werden sollen. Das Fraunhofer FHR passt das System an die
Aufgabenstellung und Vor-Ort-Bedingungen im Betrieb an und erschließt
damit vielfältige Einsatzfelder wie die Strukturanalyse von Materialien,
Dichtemessungen sowie Messung von Dichteverschiebungen,
Vibrationsanalysen, 3D-Vermessungen von Gebäuden und Objekten, Analysen
von in oder hinter Wänden verborgenen Strukturen, Feuchtigkeitsmessungen
oder das Personentracking.