Erste Fahrerassistenzsysteme zur automatischen Abstandsregelung und Hinderniswarnung auf Radar-Basis sind bereits auf dem Markt und werden in Premium-Fahrzeugen angeboten. Um eine Einführung in allen Fahrzeugklassen mit einer ähnlichen Entwicklung wie bei Airbag, ABS und ESP zu ermöglichen, müssen die Komponenten für solche Systeme kostengünstig zur Verfügung stehen.
Dies soll unter anderem durch die Verwendung einer neuen Halbleitertechnologie auf SiGe-Basis erfolgen. In dem für das Kfz-Nahbereichsradar zukünftig (ab Mitte 2013) in Europa festgelegten Frequenzbereich von 77 bis 81 GHz erschließt die SiGe-Technologie jedoch einen neuen, bisher im Massenmarkt noch nicht genutzten HF-Bereich und bedarf daher einer grundlegenden Erforschung und Entwicklung. Die hierfür notwendigen Technologie-Entwicklungen werden u.a. im Rahmen des KOKON-Projekts realisiert.
Größe auf ein Viertel verringern
Bei dem unlängst innerhalb derartiger Projekt-Designs vorgestellten Radarchip RXN7740 von Infineon (www.infineon.com) handelt es sich um einen hoch integrierten Front-End-Baustein für den Frequenzbereich von 76 bis 77 GHz, der die Funktionsblöcke Oszillator, Verstärker sowie vier Mischer für mehrere Antennen enthält. Da diese Funktionen in heutigen Radar-Systemen diskret realisiert sind, können Systemhersteller laut Infineon mit dem neuen Chip ein Radar-System auf bis zu ein Viertel seiner heutigen Größe verkleinern und dabei die Systemkosten für das HF-Modul um mehr als 20 Prozent reduzieren.
Der neue Front-End-Chip bedient sich dabei der Silizium-Germanium-Technologie (SiGe) mit einer Transitfrequenz von 200 GHz. Diese Technologie, die auch vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des KOKON-Projektes gefördert wurde, ist speziell für den Einsatz in Automobilen entwickelt und qualifiziert. Im Gegensatz zu heute verwendeten Bauteilen auf Basis der Gallium-Arsenid-Technologie (GaAs) werden so wesentlich kleinere und kostengünstigere Radar-Systeme möglich. Zudem erlauben neue, integrierte Testverfahren für die Radar-Sensoren die Erfüllung der hohen Qualitätsanforderungen der Automobilindustrie. Erste Muster des Radar-Chips sollen bereits verfügbar sein; der Produktionsbeginn ist für Mitte 2009 geplant. (Wolfgang Hascher)
KOKON – was dahinter steckt
Das KOKON-Projekt (www.kokon-project.com) vereint mehrere im HF- und Kfz-Elektronik-Bereich tätige Firmen und hat die Erforschung von Systemkonzepten für Radar-Sensoren bei Frequenzen zwischen 76 und 81 GHz zum Ziel, u.a. durch Bereitstellung einer Halbleiter-Technologie für Fernbereichsradar-Systeme bei 76 bis 77 GHz und für Ultrawideband-Nahbereichsradar-Systeme bei 77 bis 81 GHz. Dabei sollen auch ICs als Basis zur Realisierung kostengünstiger Sensoren für „Long Range Radar“ (LRR) und „Short Range Radar“ (SRR) sowie Sensoren zur Darstellung einer „elektronischen Fahrzeughülle“ (KOKON) entwickelt werden, um Hindernisse im Umfeld zu erkennen. Die beteiligten Firmen sind die Atmel Germany GmbH, die Robert Bosch GmbH, Continental Temic, die Daimler AG, die Infineon Technologies AG, das Institut für Halbleiterphysik (IHP) in Frankfurt, die Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg, die Technische Universität München und die Universität Stuttgart.