Institut für Hochfrequenztechnik der RWTH Aachen

Das Institut für Hochfrequenztechnik (IHF) der RWTH Aachen beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit dem Design und dem Vermessen von Antennen. Antennen stellen als unverzichtbarer Übergang der geführten elektromagnetischen Welle zum Freiraum ein Schlüsselelement für jedes Hochfrequenzsystem dar. Deshalb wird eine Vielzahl verschiedener Konzepte, die die gesamte Bandbreite der modernen Antennentechnik abdecken, behandelt. Zur genauen Ermittlung der praktischen Eigenschaften von Antennen und Antennensystemen bedarf es einer speziellen Messtechnik. Dazu zählen insbesondere die sogenannte Compact Range sowie die sphärische und planare Nahfeldmesstechnik.

Neben den Schwerpunkten im Bereich der Antennentechnik bearbeitet das IHF weitere aktuelle Forschungsthemen aus der Hochfrequenztechnik.

Das IHF ist derzeit an mehreren Projekten im Bereich der Satellitenkommunikation beteiligt. Die Forschungsarbeiten beziehen sich dabei auf geostationäre Nutzlasten, Cubesats, große entfaltbare Antennen (LDA) und Bodenstationen. Das IHF entwickelt ein innovatives Antennenkonzept für einen Relaissatelliten im geostationären Orbit, welcher den Kontakt zwischen Satelliten im erdnahen Orbit und einer Bodenstation verbessern soll. Neben neuartigen Materialien und Methoden werden auch neue Bauformen entwickelt, wie beispielsweise entfaltbare Reflektorantennen. Ziel ist es, mittels eines zuverlässigen Entfaltmechanismus eine metallisierte Folie im Weltraum zu entfalten, die dann als Antenne dient. Auch moderne Verfahren zur Kanalkodierung werden erprobt, um die nutzbare Datenrate der Kommunikationsverbindungen deutlich zu erhöhen.

In den Bereichen RCS-Messtechnik verfügt das IHF über eine entsprechende Messanlage, um den Radarquerschnitt von Objekten bis 100 kg zwischen 2 GHz und 24 GHz vollpolarimetrisch zu vermessen. Zusätzlich steht im Institut eine Toolchain zur Verfügung, die zur Optimierung des RCS von beliebigen Radarzielen eingesetzt werden kann. Dazu gehören:

  • Entwurf der erforderlichen Geometrie
  • Simulation mit geeigneten Simulationstools (MoM, Raytracing)
  • Aufbau der Geometrie in der institutseigenen Werkstatt
  • Vermessung in der RCS-Messanlage
  •  Auswertung der Messdaten
  • Erstellung eines Messprotokolls
  • Bereitstellung aller zu einer Zertifizierung notwendigen Daten (falls erforderlich).

Außerdem forscht das IHF im Bereich der Vehicle-to-Vehicle und Vehicle-to-Infrastructure Kommunikation. Hier wird im interdisziplinären RWTH-Verbund „CERM“ eine modulare Testumgebung zur Entwicklung und Validierung von vernetzten Mobilitätssystemen erstellt. Auf dem dazugehörigen Testgelände werden Verkehr und kommunikationsbasierte Funktionen in urbaner Umgebung realitätsnah untersucht. Dabei werden die Handlungsfelder Sicherheit, Effizient und Fahrkomfort adressiert und anhand entsprechender Testeinrichtungen wie vernetzter Lichtsignalanlagen oder Fahrzeug- und Fußgängerdummies bewertet. Durch Nutzung der vor Ort installierten Galileo-Pseudolites ist eine hochpräzise Ortung der Verkehrsteilnehmer möglich.

Das IHF verfügt darüber hinaus über eine umfangreiche Ausstattung zur Erfüllung allgemeiner messtechnischer und fertigungstechnischer Aufgaben in der Forschung. Neben den notwendigen Geräten steht dem Institut eine feinmechanische Werkstatt zur Verfügung. Geleitet wird das Institut von Prof. Dr. Dirk Heberling, der auch den Lehrstuhl innehat.