Datenkommunikation Mini-Antenne für das Super-WLAN von morgen

In derartige HF-Kleinstbaugruppen kann die neue 135-GHz-Mini-Antenne problemlos integriert werden.
In derartige HF-Kleinstbaugruppen kann die neue 135-GHz-Mini-Antenne problemlos integriert werden.

Forscher am A-Star-Institute of Microelectronics (IMG) in Singapur haben eine auf Silizium basierende, Staubkorn-große Mini-Antenne entwickelt, die für künftige Super-WLANs bei 135 GHz mit Übertragungsgeschwindigkeiten von 20 Gb/s geeignet ist. Ein solches WLAN wäre rund 200 mal schneller als das jetzige.

Weltweit sehen zahlreiche Hochfrequenz-Techniker die künftigen WLANs bei immer höheren Frequenzen arbeiten, vor allem, weil durch die bei sehr hohen Frequenzen, beispielsweise auch im Millimeterwellen-Bereich, auch entsprechend große Bandbreiten für hohe Übertragungsgeschwindigkeiten zur Verfügung stehen.

Nicht nur im Bereich von etwa 60 GHz, sondern auch im Frequenzbereich von rund 135 GHz werden derzeit weltweit Forschungen diesbezüglich unternommen. In diesem Rahmen haben die Wissenschaftler am A-Star-Institute of Microelectronics nun eine auf Silizium basierende „Cavity backed Slot"-Antenne für 135 GHz entwickelt.

Im Vergleich zu traditionellen Chip-Antennen bei gleicher Frequenz kann diese neuartige Antennen-Struktur mit etwa der 30 fachen Sendeleistung arbeiten, was natürlich auch eine deutlich höhere Reichweite bedeutet.

Die neue Antenne misst nur 1,6 mm mal 1,2 mm, einer der Schlüsselpunkte dabei ist eine Polymer-Füllung in dem notwendigen Mini-Hohlraum in der Antenne, was einen Gewinn von 5,68 dB bei 135 GHz erbringt. Bisher verwendete Luft-gefüllte Hohlräume erbrachten deutlich weniger Antennengewinn.

Das Forscherteam hat im gleichen Projekt eine dreidimensionale Kopplungs-Struktur entwickelt, die es erlaubt, die neue Antenne direkt in aktive Schaltungen zu implementieren. Derartige Baugruppen könnten dann äußerst miniaturisierte System-in-Package-Strukturen für universelle HF-Komponenten im hohen Gigahertz-Frequenzbereich bilden.