3D-gedruckte Leaky-Wave-Antenne für präzise Winkelschätzung in kompakten 60-GHz-Radaren
In den renommierten IEEE Transactions on Antennas and Propagation wurde ein Beitrag des Lehrstuhls für Integrierte Elektronische Systeme (IES) zur frequenzgesteuerten Strahlschwenkung mit additiv gefertigten Leaky-Wave-Antennen für 60-GHz-SISO-Radarsysteme veröffentlicht. Der Artikel ist als Open-Access-Publikation unter einer Creative-Commons-Lizenz frei zugänglich.
Hochintegrierte Radarsensoren im 60-GHz-ISM-Band finden zunehmend Anwendung in Smart-Home-Systemen, in der industriellen Sensorik sowie in der berührungslosen Vitalparameter- und Gestenerkennung. Für eine präzise Winkelauflösung wird in solchen Systemen üblicherweise eine größere Anzahl an Empfangskanälen oder eine aufwendige externe Strahlsteuerung benötigt. Beides erhöht die Hardwarekomplexität und die Kosten. Ein alternativer Ansatz nutzt sogenannte Leaky-Wave-Antennen, deren Hauptstrahlrichtung sich mit der Sendefrequenz verändert. In Kombination mit einem klassischen FMCW-Radar lässt sich die Winkelinformation eines Ziels damit unmittelbar aus dem ohnehin frequenzmodulierten Sendesignal ableiten, ohne zusätzliche Empfangskanäle.
Die im Artikel vorgestellte Antenne basiert auf einem geschlitzten Hohlleiter mit serpentinenförmig verlängerter Wellenleiterstruktur, wodurch innerhalb der verfügbaren Bandbreite von 5,5 GHz ein Strahlschwenkbereich von 76° erreicht wird. Gefertigt wird die Antenne als einteilige Struktur mittels SLA-3D-Druck und chemischer Versilberung. Messungen bestätigen die Funktionsfähigkeit des Konzepts zur frequenzbasierten Winkelschätzung.
©IEEE, lizenziert unter CC BY 4.0, https://doi.org/10.1109/TAP.2026.3681348
Link zum Artikel: https://ieeexplore.ieee.org/document/11493974
J. Gabsteiger, C. Robisch, A. Koelpin and F. Lurz, "Advancing 60 GHz SISO Radar: Additively Manufactured Leaky-Wave Antenna with Enhanced Beam Steering," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, doi: 10.1109/TAP.2026.3681348