Hochfrequenztechnologien

µRadas ist ein hochintegriertes Radarsensorsystem, das präzise Messtechnik, kompakte Bauform und flexible Systemarchitektur in sich vereint. Der mikrocontrollerbasierte Sensor verarbeitet Signale direkt im System und ermöglicht hochgenaue Distanzmessungen mit sehr hohen Messraten in Echtzeit. Durch seinen modularen Aufbau lässt sich µRadas an unterschiedliche Anforderungen anpassen und auch in synchronisierten Sensorverbünden betreiben. Die leistungsfähige Frontend-Technologie mit hoher Bandbreite unterstützt dabei nicht nur die präzise Abstandserfassung, sondern auch die detaillierte 2D- und 3D-Bildgebung. So können Oberflächen ebenso wie innenliegende Strukturen berührungslos erfasst und als aussagekräftige Punktwolken visualisiert werden. Dank seiner kompakten Bauweise und hohen Integrationsdichte eignet sich µRadas besonders für anspruchsvolle Messaufgaben bei begrenztem Bauraum und eröffnet neue Möglichkeiten in der präzisen, zerstörungsfreien Analyse.

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• Energieeffizienter Hochfrequenz-Sensor für die Produktion - µRADAS 2.0

Die Fertigungsinfrastruktur für elektromagnetische Anwendungen ermöglicht die schnelle und präzise Herstellung komplexer Bauteile für Radar‑ und Sensorsysteme. Kunststoffbasierte Lasersinter‑Verfahren erzeugen robuste Strukturen aus Polyamid sowie elektromagnetisch optimierte Bauteile aus Polypropylen. Metallische Laserschmelz‑Verfahren erlauben die Fertigung hochkomplexer Hohlleiter, Kühlkörper und weiterer Komponenten. Ergänzend stehen großformatige Kunststoffdrucksysteme im Filament‑Fusionsverfahren, die nicht materialgebunden sind und auch Composite‑Filamente verarbeiten können. Harzbasierte Stereolithografie ermöglicht optische Elemente mit hoher Oberflächenqualität, während eine präzise CNC‑Fräsmaschine feinste mechanische Details realisiert. Nachbearbeitungstechnologien wie Metallisierung, Gleitschleifen und Mikrostrahlen sichern die erforderliche Oberflächenqualität und elektromagnetische Leistungsfähigkeit.

Projektbeispiel aus der Anwendung

• VALESTRA – Valet Parking für Straßenbahnen

Die On Wafer Messtechnik am Institutsstandort Bochum des Fraunhofer FHR unterstützt Unternehmen und Forschungsteams dabei, integrierte HF Schaltungen zuverlässig zu validieren – von ersten Entwürfen bis zur finalen Optimierung. Das Joint Lab mit der Ruhr Universität Bochum bietet umfassende Möglichkeiten zur Charakterisierung einzelner Chips und zur Materialcharakterisierung. Dabei bietet die Messtechnik verschiedene Aufbauten für die vektorielle Netzwerkanalyse nahtlos von 900 Hz bis 500 GHz an. Signal- und Spektralanalyse sowie zuverlässige kalorimetrisch Leistungsmessungen sind für Frequenzen von bis zu 325 GHz möglich. Auch die Charakterisierung des Rauschverhaltens von HF-Schaltungen steht mit verschiedenen Methoden zur Verfügung. Alle Messungen können temperaturkontrolliert von bis zu -40°C bis 125°C durchgeführt werden. Die Plattform ist ein zentraler Bestandteil der Chipentwicklung am FHR und kommt in zahlreichen Projekten zum Einsatz. 

Projektbeispiel aus der Anwendung

• APECS - Advanced Packaging and Heterogeneous Integration for Electronic Components and Systems

Die feinmechanische Werkstatt des Fraunhofer FHR ist eine zentrale Schnittstelle zwischen Entwicklung und praktischer Umsetzung hochkomplexer Radarsysteme. Sie ermöglicht die Fertigung hochpräziser Einzelkomponenten und Prototypen – von kleinsten Einbaugruppen bis hin zu kompletten Gehäusen. Modernste Fünf-Achs-CNC-Bearbeitungszentren erreichen dabei Oberflächenqualitäten im Submikrometerbereich und ermöglichen die Herstellung anspruchsvoller Hochfrequenzbauteile bis in den Terahertzbereich. Ergänzt wird das Leistungsspektrum durch Hohlleitertechnik sowie Oberflächenveredelung wie Vergoldung und Vernickelung. Durch die Kombination aus langjähriger Erfahrung, innovativen Fertigungsprozessen und hoher Flexibilität unterstützt die Werkstatt maßgeblich die Entwicklung, Optimierung und Industrialisierung neuartiger Sensorsysteme. 

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• Feinmechanische Werkstatt - Prototypenbau und Präzisionsmechanik für Radar- und Sensorsysteme

Die Bestückungslinie des Fraunhofer FHR ist eine hochmoderne Fertigungsumgebung zur präzisen Leiterplattenbestückung – von Funktionsmustern bis zur Vorserie. Sie vereint automatisierten Schablonendruck, hochgenaue Bauteilplatzierung mit bis zu ±30 µm sowie flexible Lötverfahren wie die Dampfphasentechnik. Ein breites Bauteilspektrum von Chipkomponenten von 01005 bis zu großformatigen Strukturen ermöglicht die Realisierung komplexer Hochfrequenzsysteme. Ergänzt wird die Linie durch Rework-, Bond- und Inspektionsverfahren wie AOI (Automatische Optische Inspektion) zur optischen Prüfung von Bestückung und Lötstellen sowie Röntgen- und CT-Verfahren (Computertomographie) zur zerstörungsfreien Analyse innerer Strukturen, die eine zuverlässige Qualitätskontrolle bis ins Detail gewährleisten.

Projektbeispiel aus der Anwendung

• GESTRA: Den erdnahen Orbit systematisch im Blick 

Fraunhofer FHR bietet ein umfassendes Spektrum für die Entwicklung von Radarsensoren auf Basis analoger und digitaler Schaltungsbaugruppen. Wir entwerfen kundenspezifische Sensor- und Leiterplattendesigns, erstellen Schaltpläne und realisieren professionelle PCB‑Layouts – von mehrlagigen Platinen bis hin zu komplexen HDI‑, Flex‑ und Starr‑Flex‑Aufbauten. Wir konzipieren unsere Sensordesigns konsequent EMV‑optimiert und stellen eine hohe Signal‑ und Power‑Integrity sicher, sodass Ihre Elektronik zuverlässig und robust arbeitet.
Unser Inhouse‑Layout‑ und Routing‑Service ermöglicht kurze Abstimmungswege, schnelle Iterationen und Rapid Prototyping bis zur Kleinstserienreife. Typische Einsatzfelder reichen von Industrieelektronik und sicherheitskritischen Anwendungen bis hin zu Embedded‑Systemen und Prototypenentwicklung.

Die Platinenfräse des Fraunhofer FHR basiert auf einem Fräsbohrplotter und ermöglicht die schnelle, hochpräzise Fertigung zweilagiger FR4‑Leiterplatten für Prototyping und experimentelle HF‑Schaltungen. Die Anlage bietet eine Nutzfläche von 400 × 500 mm bei 64 mm Z‑Hub und arbeitet mit einer hochauflösenden CNC‑Mechanik, die feinste Strukturen und Bohrungen zuverlässig realisiert. Damit unterstützt sie die Entwicklung komplexer Radar‑ und Hochfrequenzmodule, verkürzt Iterationszyklen und ermöglicht eine enge Verzahnung von Design, Fertigung und Test innerhalb der HF‑Technologie‑ und Fertigungsplattform des Fraunhofer FHR.