Flexible HF-ICs für die Drahtlossensorik

Flexibles und adaptives Modul für schnelle drahtlose Verbindungen (FFLexCom)

Die Systemarchitektur für Radiofrequenz-Identifikation (RFID) wird seit mehr als einem halben Jahrhundert weiterentwickelt. Aufgrund vieler neuen Entwicklungen gibt es zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten. Die wachsende Nachfrage nach modernen drahtlosen Kommunikationssystemen führt zu einer zusätzlichen Komplexität im Systemdesign. Viele spezifische Anforderungen wie drahtlose Kommunikation mit großer Reichweite und Bandbreite, niedrigerer Energieverbrauch, niedrige Kosten sowie mechanische Flexibilität des Gerätes sind aufgrund ihrer technologischen Beschränkungen in Kombination nur schwer umzusetzen. Unter den genannten Kriterien ist die Biegbarkeit des Gerät die anspruchsvollste. Daher ergeben sich auch Einschränkungen hinsichtlich strenger Kühlanforderungen, beim Entwurf und den Leistungsanforderungen.

Ein 3-Wege 5-6 GHz 0.25 μm SiGe BiCMOS Differenzverstärker und rauscharmer Verstärker

In einer gemeinsamen Arbeit mit dem IHF und dem INES der Uni Stuttgart waren die Aufgaben des antragstellenden INT während der ersten Phase des FFlexCom-Projekts die Entwicklung eines Breitband-Leistungsverstärkers und eines rauscharmen Verstärkers auf dünnem Substrat. Im Rahmen diese Projektes wurde ein SiGe-BiCMOS-Differenzverstärker mit 3-Pfaden bei 5-6 GHz und ein rauscharmer Verstärker in einer 0,25 μm BiCMOS-Technologie entwickelt und hergestellt. Beide Verstärker verwenden einen gedünnten Si-Chip, um ihn in flexible elektronische Foliensysteme eingebetten zu können. Auf der Wafer- und Systemebene werden mehrere wichtige HF-Leistungsparameter der Verstärker mit unterschiedlichen Substratdicken ausgewertet.

Layout & Chipfoto des 3-Wege LNA
Layout & Chipfoto des 3-Wege LNA

Publikationen

  1. 2019

    1. G. Alavi, S. Özbek, M. Rasteh, M. Grözing, M. Berroth, J. Hesselbarth, and J. Burghartz, “Towards a Flexible and Adaptive Wireless Hub by Embedding Power Amplifier Thinned Silicon Chip and Antenna in a Polymer Foil,” International Journal of Microwave and Wireless Technologies, pp. 1--8, 2019.
  2. 2018

    1. G. Alavi, S. Özbek, M. Rasteh, M. Grözing, M. Berroth, J. Hesselbarth, and J. Burghartz, “Embedding and Interconnecting of Ultra-Thin RF Chip in Combination with Flexible Wireless Hub in Polymer Foil,” in Electronic System-Integration Technology Conference (ESTC), Dresden, Germany, 2018, pp. 1--5.
    2. S. Özbek, M. Grözing, G. Alavi, J. Burghartz, and M. Berroth, “Three-Path SiGe BiCMOS LNA on Thinned Silicon Substrate for IoT Applications,” in European Microwave Integrated Circuits Conference (EuMiC), Madrid, Spain, 2018, pp. 273--276.
  3. 2017

    1. T. Meister et al., “Program FFlexCom --- High frequency flexible bendable electronics for wireless communication systems,” in IEEE International Conference on Microwaves, Communications, Antennas and Electronic Systems (COMCAS), Tel-Aviv, Israel, 2017, pp. 1--6.
    2. H. Richter, J. Burghartz, M. Berroth, N. Frühauf, C. Harendt, J. Hesselbarth, G. Hübner, H. Kück, H. Klauk, J. Kostelnik, R. Rupp, and S. Saller, “Smart Skin for Robotics -- an example of a Complex System-In-Foil,” in International Exhibition and Conference for the Printed Electronics Industry (LOPEC), Munich, Germany, 2017.

Kontakt

Dieses Bild zeigt  Sefa Özbek
M.Sc.

Sefa Özbek

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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