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© HFT Elektronikproduktion | 25 Mai 2016

Bereit für die nächste Mobilfunk-Generation

Mit zunehmender Frequenz steigen auch die Anforderungen an die Antennenkomponenten. Im Rahmen einer Kooperation mit dem Institut für Hochfrequenztechnik und Funksysteme (HFT) der Leibniz Universität Hannover wird aktuell die Anwendung des LPKF-LDS-Verfahrens für zukünftige Drahtlosapplikationen genau unter die Lupe genommen.

Mehrere zum Herbst des Jahres angestrebte Veröffentlichungen zeigen die Eignung der LDS-Technologie für Antennen im Millimeterwellenbereich - zum Beispiel für den Mobilfunk der fünften Generation (5G) oder Automotive-Sensorik. Herausfordernde Anforderungen bei gleichzeitiger Erhöhung der Integrationsdichte und eine Erweiterung der Frequenzbänder erfordern flexible Ansätze für die Funktionalisierung vorhandener Bauräume bei hochfrequenten Anwendungen. Eine Lösung: Die MID-Technologie. Elektrische Strukturen, wie z.B. Antennen, können damit auf nahezu beliebig geformten Flächen aufgebracht werden. Das HFT setzt für seine Entwicklungen auf die LDS-Technologie (Laser-Direktstrukturierung). Dabei strukturiert ein Laserstrahl einen dreidimensionalen Körper, der aus einem LDS-dotierten Kunststoff hergestellt wurde. Der Laserstrahl überträgt ein gewünschtes Schaltungslayout auf das Substrat und aktiviert dabei das Additiv. In einer nachfolgenden stromlosen Metallisierung bauen sich an den überfahrenen Strukturen Kupferschichten auf, die sich anschließend mit unterschiedlichen Oberflächenfinishes veredeln lassen. Die LDS-Technologie ist bereits als bevorzugtes Fertigungsverfahren für 3D-Antennen im Consumer-Bereich etabliert. In vielen Smartphones, Tablets und Wearable Devices finden sich heutzutage LDS-Antennen, die den Frequenzbereich bis 6 GHz abdecken, z.B. für Bluetooth, LTE oder Wi-Fi. Je höher die Sendefrequenz, desto kürzer die Wellenlänge - damit steigen auch die Anforderungen an die Komponenten. Die Frage nach den relevanten Fertigungskriterien für HF-Anwendungen, die jenseits von 6 GHz arbeiten, legte den Grundstein für die Kooperation zwischen dem HFT und LPKF. Da für zukünftige Funksysteme auch im Bereich der Consumer Electronics oder Smart Home eine Erweiterung der Nutzfrequenzbänder zu höheren Frequenzen zu erwarten ist, liegt ein Fokus der Kooperation auf der Evaluierung und Optimierung der LDS-Fertigung für Anwendungen im Millimeterwellenbereich, z.B. für künftige 5G-Kommunikationstechnologien. Erste Prototypen einer Antenne zum Einsatz in der Millimeterwellensensorik bei 24 GHz wurden am HFT gefertigt und durch Messungen erfolgreich verifiziert. Die Fertigung von Testantennen bei 77 GHz ist aktueller Inhalt der Zusammenarbeit. Die bereits durchgeführten Testmessungen zeigen sich auch für diese Anwendungen sehr vielversprechend und lassen neue Möglichkeiten für LDS-basierte Antennen bei höheren Frequenzen erwarten.
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2019.06.25 20:13 V13.3.22-1