Messplatz zur Charakterisierung der Robustheit von GaN-Funkempfängerschaltungen

Am Fachgebiet Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik wird an robusten rauscharmen Verstärkern geforscht. Rauscharme Verstärker (low-noise amplifier, LNA) haben die Aufgabe, ein empfangenes Signal geringer Leistung auf einen höheren Signalpegel zu verstärken, ohne sein Signal-Rausch-Verhältnis nennenswert zu verschlechtern. Üblicher Weise müssen LNAs vor zu hoher Eingangsleistung geschützt werden, was den Einbau zusätzlicher, oft vergleichsweise klobiger und teurer, Bauteile bedeutet und einer Miniaturisierung und Integration entgegensteht.

Gallium-Nitrid-basierte Schaltungen hingegen vertragen in der Regel bis zu 10 W Eingangsleitstung – gegenüber handelsüblichen GaAs-LNAs, die üblicher Weise maximal 100 mW für 1 µs ohne Beschädigung überstehen.

Allerdings leidet die GaN-Technologie noch unter dem Auftreten von Störstellen im Halbleiter, was dazu führt, dass auch kurzfristig anliegende hohe Spannungen das Verhalten der Transistoren für einen vergleichsweise langen Zeitraum signifikant verändern. Auch aus diesem Grund ist es von großem Interesse, den Einfluss kurzer Störimpulse auf die Performance von GaN LNAs zu untersuchen: Es dient der Charakterisierung der Schaltungen hinsichtlich ihres Verhaltens innerhalb eines Kommunikations- oder Radarsystems, aber auch der Charakterisierung einzelner Transistoren hinsichtlich ihrers Verhaltens in einer Schaltung.

In diesem Vorhaben fördert der Europäische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) die Schlüsselkomponenten eines Messsystems, das die Charakterisierung von Mikrowellen-Verstärkern erlaubt, die durch ein kurzzeitig anliegendes Störsignal am Eingang gestört werden, im Umfang von 160 k€.

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