MEMS terahertz system
- Diarienummer
- SE13-0007
- Start- och slutdatum
- 140301-200630
- Beviljat belopp
- 31 299 712 kr
- Förvaltande organisation
- KTH - Royal Institute of Technology
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
The objective of this project is to create THz microsystems, which are a novel and revolutionary way of creating drastically miniaturized, volume-manufacturable and cost-efficient THz systems. These microsystems are expected to contribute significantly to the large-scale scientific and industrial exploitation of the heavily sought-after frequency space between 0.1-1 THz, and thus to enable the wide-spread use of THz technology in various commercial and scientific applications in our society (including wireless communications, remote sensing, radar security systems and industrial/medical/environmental sensors). The THz microsystems are envisioned to be manufactured by Swedish industry and to be utilized by Swedish RF system stakeholders. The THz microsystem platform is based on micro-electromechanical systems (MEMS) and low-loss substrate-integrated hollow waveguide technology which will enable a new class of reconfigurable, highly-adaptive THz systems. The expected outcome is proof-of-concept prototypes and experimental validation, ready for technology transfer and industrial development within 5 years after project end. The research partners are: KTH (MEMS technology), FOI (systems, subsystem integration), and UU (antennas, measurements). The industrial supporters are Ericsson (telecommunication), SAAB (avionics/security systems), Omnisys (space sensors), Sivers IMA (telecom and remote sensing modules) and Silex Microsystems (MEMS manufacturing).
Populärvetenskaplig beskrivning
Projektet avser forskning och utveckling av en ny typ av miniatyriserat byggsätt för THz-mikrosystem. Med THz avses här i första hand frekvensområdet från 0.1 - 1 THz. Med mikrosystem avses en teknologi/byggsätt som medger realisering av alla de komponenter som behövs för att gå från enskilda integrerade kretsar (MMIC etc) till ett komplett fungerande system, exempelvis vågledarövergångar från MMIC, diverse vågledarkomponenter, resonatorer och antenner, men även (vid dessa frekvenser aldrig tidigare realiserade) komponenter som t ex RF-MEMS fasvridare och switchar. Det föreslagna byggsättet (plattformen) skulle möjliggöra en kostnadseffektiv volymproduktion av en mångfald nya system som arbetar vid THz-frekvens. Det förväntade effektmålet är därför en kraftigt ökad användning av THz-teknologi i en mångfald kommersiella och vetenskapliga applikationer i samhället. Exempel är t ex trådlös kommunikation med drastiskt ökad bandbredd, fjärranalyssensorer med förbättrade prestanda och lägre tillverkningskostnad, radarbaserade säkerhetssystem som klarar videotakt och större synfält samt ett flertal industriella och medicinska sensorer. Tillgången till denna typ av mikrosystem bedöms vara av största vikt för svensk industri som även kommer att utgöra tillverkare av desamma. Mikrosystemen kommer dessutom att utnyttjas av ett flertal svenska RF-systemleverantörer. Den föreslagna plattformen är baserad på mikroelektromekaniska system (MEMS) och substratintegrerade vågledare med låga förluster, och möjliggör en ny klass av rekonfigurerbara komponenter och subsystem i THz-området. Som exempel kan nämnas kompletta lobformarsystem för antennstyrning integrerat på en enstaka modul inkluderat fasvridare, antenner och aktiva komponenter. Plattformen kommer att vara avgörande för kommande generationer av mer kostnadseffektivt volymproducerbara och högt adaptiva THz-system. Resultat från projektet förväntas ha stor betydelse för ett storskaligt vetenskapligt och industriellt utnyttjande av det så länge eftertraktade THz-området. Sökande för detta projekt är: KTH (MEMS-teknologi), FOI (integrerade kretsar och system) och UU (antenner och integrerade kretsar). Stödjande företag är Ericsson (kommunikation), SAAB (radar/bilalstrande system), Omnisys Intruments (sensorer för fjärranalys av klimat mm), SiversIMA (tillverkare av delsystem) och Silex Microsystems (MEMS-tillverkning).