Radar-Detektoren

Als Teil des Innovationscampus Elektronik und Mikrosensorik Cottbus (iCampus) entwickeln wir gemeinsam mit der BTU Cottbus-Senftenberg und der TU Hamburg-Harburg ein mobiles Low-Power Radarsystem für Medizinanwendungen. Wir arbeiten an dem zugehörigen Sensorikkonzept, das auf der hochauflösenden kontaktlosen Abstandsmessung mittels Radar basiert. Damit sollen künftig diverse Vitalparameter eines Patienten wie Pulswelle, Herztöne oder Atmung kontaklos gemessen und ausgewertet werden. Vielversprechende Ergebnisse wurden bereits mit einem Sechs-Tor-Radar bei 24 GHz erzielt, das anders als konventionelle aktive Mixer auf einem interferometrischen Arbeitsprinzip und Diodendetektoren zur Leistungsmessung beruht.

Aufgrund der Nähe zum Patienten und deren unvorhersehbare Bewegungen treten große Schwankungen in den empfangenen Signal-Leistungspegeln auf. Dadurch sind temporäre Störungen aufgrund des begrenzten Dynamikbereichs der bisher verwendeten Silizium-Schottky-Diodendetektoren aufgetreten. Am FBH entwickeln wir Lösungsansätze, die auf neuartigen digitalen Kalibrier- und Korrekturalgorithmen basieren. Für die Implementierung von robusteren Detektoren mit erhöhtem Dynamikbereich nutzen wir unsere schnelle GaN-und InP-Technologie.

IQ-Konstellation

eines Sechs-Tor-Radars bei Eingangsleistungen überhalb des dynamischen Bereiches der verwendeten Si-Schottky-Dioden mit und ohne digitalem Korekturagorithmus

Phasenfehlerkorrektur

bei hohen Eingangsleistungen erhöht sich diese stark aufgrund zunehmender Nicht-Linearitäten in den Si-Diodendetektoren. Durch digitale Linearisierung kann der Fehler auf dem Niveau des Kleinsignalbetriebes gehalten werden.

Im Projekt soll der Demonstrator eines mobilen und kompakten Radarsystems zum Herzkreislauf-Monitoring für den Heimbereich entwickelt werden. Das System soll berührungslos Herz-Kreislauf-Parameter medizinisch bedürftiger Menschen erfassen und diese Daten automatisiert über eine gesicherte Schnittstelle an den betreuenden Arzt übermitteln.

Das FBH arbeitet im Rahmen eines Joint Labs bereits seit mehreren Jahren eng mit der BTU zusammen. Diese Zusammenarbeit wird nun mit iCampµs ausgeweitet – das FBH fokussiert sich dabei auf die technologische Weiterentwicklung des Radar-Detektors und den Modulaufbau.

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