Interview mit BI Forschungsgruppe RF Design Enablement
In diesem Interview gibt die Forschungsgruppe RF Design Enablement des Barkhausen Instituts Einblicke in ihre aktuelle Arbeit und ihre Forschungsschwerpunkte. Ergänzend dazu teilen einzelne Gruppenmitglieder ihre persönlichen Perspektiven und Erfahrungen.
“In den letzten zwei Jahrzehnten hat mir das Design von Hochfrequenz-Hardware große Zufriedenheit bereitet, da ich dabei etwas Neues erschaffen und den gesamten Prozess von Design, Verifikation und Entwicklung bis hin zur Messung begleiten konnte. Die größte Freude ist es, am Ende zu sehen, dass unsere Entwicklungen tatsächlich funktionieren. Das motiviert mich bis heute in diesem wettbewerbsintensiven Forschungsfeld.”
- Padmanava Sen (Senior Research Group Leader)
Was ist das Forschungsthema eurer Gruppe?
Die Forschungsgruppe RF Design Enablement konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung von Hochfrequenz-Hardware (RF) für vertrauenswürdige physikalische Schnittstellen, ein zentrales Forschungsfeld unseres Instituts. Unser Fokus liegt auf der Entwicklung wesentlicher Komponenten für zukünftige Kommunikations- und Radarsysteme, insbesondere durch rekonfigurierbare Transceiver-Architekturen und innovative Antennendesigns. Dadurch sollen energieeffiziente Multimodus-Plattformen ermöglicht werden, die den vielfältigen Anforderungen zukünftiger Systeme gerecht werden.
Ein zentraler Schwerpunkt unserer Arbeit ist Joint Communication and Sensing (JCAS), bei dem Kommunikations- und Sensortechnologien miteinander kombiniert werden. Die Forschung der Gruppe deckt die gesamte Entwicklungskette ab, von der Grundlagenforschung zu Hardwarekonzepten über 22-nm-Chip-Tape-outs, also dem Schritt, bei dem fertiggestellte Chipdesigns zur Fertigung geschickt werden, bis hin zu Antennenboards. Diese Hardwarebausteine sind essenziell für die Entwicklung von Hardware-Software-Plattformen, die als technische Demonstratoren dienen und gemeinsam mit anderen Forschungsgruppen des Barkhausen Instituts entwickelt werden.
An welchen Projekten arbeitet ihr derzeit?
Die Gruppe koordiniert und bearbeitet derzeit mehrere nationale und europäische Projekte. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung hochfrequenter RF-Hardware für zukünftige Anwendungen, insbesondere Joint Communication and Sensing in zukünftigen Basisstationen, Hochdurchsatz-Medizinsysteme sowie kontextbewusste Millimeterwellensysteme. Im Rahmen dieser Projekte arbeitet die Gruppe mit zahlreichen akademischen und industriellen Partnern zusammen.
“HF-Technik ist die Wissenschaft, die drahtlose Systeme überhaupt erst möglich macht, und sie begeistert mich wegen ihrer physikalischen Grundlagen und greifbaren Ergebnisse. Besonders motivieren mich der praktische Aufbau von Hardware und Laborversuche.”
- Muhammad Umar (Senior Researcher)
Wie hängt eure Forschung mit dem Alltag zusammen? Welche Probleme und Herausforderungen versucht ihr zu lösen?
Zukünftige drahtlose Systeme müssen viele unterschiedliche Anwendungen unterstützen und dabei gleichzeitig energieeffizient bleiben. Unsere Forschung untersucht, wie rekonfigurierbare Hardware diese Flexibilität ermöglichen kann. Darüber hinaus kann ein „Gearbox“- oder rekonfigurierbarer Ansatz vertrauenswürdige Sensorfunktionen in bestehende Kommunikationssysteme integrieren oder umgekehrt Kommunikationsfunktionen in Radarsysteme einbinden. Dies kann zu sichereren Straßen, sichereren Fabriken und energieeffizienten Mobilfunknetzen beitragen.
Im medizinischen Bereich treibt unsere Forschung die Entwicklung der nächsten Generation von Computertomographen voran, die schnellere und präzisere Scans ermöglichen. Gleichzeitig wird die mechanische Komplexität vermieden, die bei Ausfällen häufig zu langen Verzögerungen führt.
“Mich inspiriert die kreative Freiheit im RF-Design, unterschiedliche Schaltungstopologien zu entwerfen, Zielkonflikte auszubalancieren und Ideen in reale Siliziumchips umzusetzen.”
- Sourya Rout (Associate Researcher)