Die Messtechnik für Frequenzen im Terahertz-Bereich befindet sich in der Übergangsphase vom Labor zum technischen Einsatz für zukünftige Anwendungen mit höheren Auflösungen/Datenraten. Ziel des Projektes ist es, Fertigungsverfahren wie Fräsen, Erodieren mit Laserablation und additive Techniken zu evaluieren.
Die Hochfrequenztechnik im hohen GHz-Bereich ist seit der Einführung des Kfz-Radars keine Nischenanwendung mehr, sondern im Massenmarkt angekommen. Auch andere Bereiche wie Luft- und Raumfahrt, Laboranalytik, Gefahrstoffdetektion oder Sicherheitstechnik, zum Beispiel in Form von Körperscannern, sind maßgeblich von der Leistungsfähigkeit passiver Hochfrequenz-Komponenten abhängig. Dabei führt die Forderung nach höheren Datenraten/Auflösungen der Geräte zu steigenden Anwendungsfrequenzen, die wiederum mit kleineren Bauteilabmessungen einhergehen. In diesem Projekt werden Anwendungsfrequenzen von 1,1 THz adressiert, da entsprechende Messtechnik verfügbar geworden ist. Die hierfür erforderlichen Strukturgrößen stellen hohe Anforderungen an die Präzision der eingesetzten Fertigungsverfahren und übersteigen den derzeitigen Stand der Technik.
Fertigung hergestellt wurde. (Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik, Dr. Ing Gerald Gold)
Das Standardverfahren zur Herstellung dieser Hohlleiterkomponenten ist derzeit das Fräsen in Split-Block-Technik, das heißt die Strukturen zur Führung/Manipulation elektromagnetischer Wellen werden mittels Fräser in zwei Halbschalen eingebracht, die anschließend zusammengefügt werden. Auf diese Weise können einfache Wellenleiterkanäle hergestellt werden. Anwendungsstrukturen erfordern jedoch deutlich komplexere Details, die die Möglichkeiten heutiger Frästechniken übersteigen. In den vergangenen Jahren hat sich die additive Fertigung als Alternative zur Herstellung von Hochfrequenzbauteilen entwickelt, da sie eine hohe Designfreiheit bietet. Daher werden im Projekt „Optimierung von Fräsprozessen“ auch Fräsverfahren in Kombination mit Laserablation untersucht. Zudem werden die verschiedenen Ansätze zum selektiven Laserschmelzen von Metallpulvern sowie beschichtete Kunststoffgrundkörper in die Untersuchungen einbezogen.
