Bostons erstes WM-Wunder braucht keinen Weltverband Braunschweiger Forschende mit erstem deutschen Titel beim RFIC Symposium

Kurz bevor im Boston Stadium die ersten Spiele der Fußball-WM starten, traf in der Stadt die internationale Elite der Hochfrequenz-Chipdesigner bei der Fachkonferenz RFIC aufeinander. Und während die deutsche Elf bereits vom fünften Stern träumt, arbeiten deutsche Universitäten noch auf den ersten RFIC-Titel bei dieser Chipdesign-WM hin. Forschende der TU Braunschweig konnten nun das wissenschaftliche Hoffen und Bangen beiseite fegen: Mit einem Ersten Platz in der Kategorie „Best Student“ holten sie die erste Trophäe nach Deutschland. Ihr Design für einen Frequenzverdreifacher für Radar-Anwendungen stach die internationale Konkurrenz aus.

Wenn im Bostoner Stadion der Titelfavorit Frankreich auf Geheimfavoriten Norwegen trifft, ist das nicht nur Anlass für einen Fußballabend, sondern auch ein greifbares Beispiel, warum es überhaupt bessere Frequenztrippler benötigt. Bis zu 65.000 Fans möchten pünktlich zum Anpfiff Platz nehmen und dann nur noch an Fußball und nicht an ihre Sicherheit denken. An den Zugängen finden daher Sicherheitskontrollen ähnlich wie am Flughafen statt. Bereits jetzt sind dabei radargestützte Personenscanner die effizienteste und im Vergleich zu röntgenbasierten Modellen auch die gesündeste technologische Unterstützung. Gerade solche Geräte könnten enorm von einer höheren Frequenz bis hin zu 140 Gigahertz profitieren. Die Frequenzverdreifacher für Millimeterwellen eröffnen dann das Potenzial, Echtzeitchecks mit deutlich besserer Auflösung zu erzielen.

Reine Signale bei höchster Effizienz

Am Kern der hohen Frequenzen stehen Oszillatoren, die möglichst gleichmäßige Schwingungen erzeugen. Für möglichst viele verschiedene Frequenzen mit minimalem Rauschen schwingen die Oszillatoren jedoch auf relativ niedrigen Frequenzen. Frequenz-Verdoppler und -Verdreifacher multiplizieren dieses Ausgangssignal dann auf die gewünschte Hochfrequenz.

Weltweit arbeiten Forschende an diesen Schlüsselbauteilen für zukünftige Radartechnologien. Dabei müssen sie hohe Anforderungen an die spektrale Reinheit des Ausgangssignals bei gleichzeitiger Energieeffizienz meistern. Die Braunschweiger Forschenden Sarah Koop-Brinkmann, Victor Lasserre und Professor Vadim Issakov veröffentlichten auf der RFIC in Boston ein Design, das ohne Kalibrierung auskommt, ungewünschte Frequenzen eigenständig unterdrückt und dabei die bisher höchste Effizienz aufweist.

Auf dem RFIC Symposium zählten die Braunschweiger mit ihrem Entwurf nicht nur zu den wenigen deutschen Gruppen, von denen überhaupt ein Paper zugelassen wurde. Die Fach-Komitees kürten es sogar als erstes Paper einer deutschen Universität überhaupt mit einem Award, dem Ersten Platz in der „Student Paper Competition“.

Originalpublikation

Koop-Brinkmann, Sarah, Lasserre, Victor and Issakov, Vadim: A Calibration-Free 55-to-70 dBc H1 Rejection, 13.8 % Efficiency, 102-to-120 GHz CMOS Frequency Tripler using Phase-Alignment Technique for Harmonic Recombination. IEEE RFIC Symp. 2026, https://ims-ieee.org/technical-program-view/2350#paper-1139