M.Sc. Marius Kretschmann

Dr.-Ing. Akanksha Bhutani

Zusammenfassung:

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf einer baulich kompakten On-Chip Antenne, die in einem Array zur Detektion von Oberflächentopologien bei einer Frequenz von 380 GHz zum Einsatz kommen soll. Die Umsetzung erfolgt hier in Form einer Patchantenne mit einem zusätzlichen parasitären Patch. In Kapitel 1 werden die Probleme und Chancen der Realisierung einer Antenne im Terahertz- Frequenzbereich besprochen sowie auf relevante Veröffentlichungen für das entwickelte Antennendesign eingegangen. Die theoretischen Grundlagen die im Laufe der Arbeit benötigt werden, sind in Kapitel 2 beschrieben. Kapitel 3 beschreibt den Designprozess von Prototypen des angestrebten Antennenkonzepts für 60 GHz. Eine besondere Aufmerksamkeit wird dem Kurzschluss der Patchantenne sowie der Aufbringung eines zusätzlichen parasitären Patches geschenkt. Hierbei wird auch die Verwendung eines Schlitzes auf dem parasitären Patch getestet. Die Herstellung der entworfenen Prototypen wird in Kapitel 4 gezeigt. Diese umfasst ein Laser-Ablationsverfahren zur Strukturierung sowie einen Klebevorgang für die hergestellten Patches. Hierbei wird ebenfalls auf die Fertigungstoleranzen eingegangen. Die gefertigten Prototypen werden in Kapitel 5 vermessen und die entsprechenden Messergebnisse werden im Hinblick auf die Simulationsergebnisse bewertet. Für die Prototypen können Abweichungen der gemessenen Anpassungen und Richtdiagramme von der Simulation festgestellt werden, zu deren Ursachen Vermutungen aufgestellt werden. Das entwickelte Konzept wird in Kapitel 6 auf die Frequenz 380 GHz skaliert und dabei auf Unterschiede zu den Prototypen eingegangen. Zudem wird die Transmission zwischen benachbarten Exemplaren der skalierten Antenne simulativ betrachtet. Die Ergebnisse der Arbeit werden in Kapitel 7 aufgezeigt und Anstöße für weitere mögliche Untersuchungen auf Basis dieser Arbeit gegeben.