Durchbrüche und Zukunft der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnologie

Hochfrequenz- (HF) und Mikrowellentechnologien spielen eine Schlüsselrolle in der modernen Kommunikation, Medizin, im Militär und anderen Bereichen. Mit dem technologischen Fortschritt entwickeln sich auch diese Technologien stetig weiter. Dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick über die neuesten Entwicklungen in der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnologie und ihre Anwendungen.

Überblick über die HF- und Mikrowellentechnologie

Die Hochfrequenztechnik nutzt elektromagnetische Wellen im Frequenzbereich zwischen 3 kHz und 300 GHz und findet breite Anwendung in der drahtlosen Kommunikation, im Rundfunk und in Radarsystemen. Mikrowellen hingegen umfassen elektromagnetische Wellen mit Frequenzen zwischen 1 GHz und 300 GHz und werden häufig in Geräten wie Satellitenkommunikation, Radargeräten und Mikrowellenherden eingesetzt.

Neueste technologische Fortschritte

Anwendungen von Galliumnitrid (GaN)-Bauelementen

Galliumnitrid eignet sich aufgrund seiner hohen Leistungsdichte und hohen Durchbruchspannung ideal für HF- und Mikrowellen-Leistungsverstärker. In den letzten Jahren wurden bei GaN-Hochleistungs-HEMTs (High Electron Mobility Transistors) und monolithischen Mikrowellen-ICs (MMICs) bedeutende Fortschritte hinsichtlich hoher Effizienz, großer Bandbreite und hoher Leistung erzielt.
UIY

3D-Integrationstechnologie

Um den Anforderungen an hohe Dichte, Multifunktionalität und flexible Transformation gerecht zu werden, findet die dreidimensionale (3D) Integrationstechnologie breite Anwendung in Hochfrequenz- und Mikrowellenschaltungen. Die Silizium-basierte Transferplatinen-Technologie (TSV) ermöglicht die dreidimensionale Integration von Hochfrequenz- und Mikrowellenschaltungen und verbessert so die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Systems.
Universität für elektronische Wissenschaft und Technologie Chinas

Fortschritte bei inländischen HF-Chips

Mit der Entwicklung der 5G-Kommunikation hat die Forschung und Entwicklung von Hochfrequenzchips in China bedeutende Fortschritte gemacht. Chinesische Unternehmen wie Zhuosheng Micro und Maijie Technology haben die Massenproduktion von 5G-Hochfrequenzchips erreicht und deren unabhängige Kontrollierbarkeit verbessert.
UIY

Anwendungsgebiete

Kommunikationsbereich

Funk- und Mikrowellentechnologien bilden das Herzstück der 5G-Kommunikation und ermöglichen schnelle Datenübertragung sowie Kommunikation mit geringer Latenz. Mit dem Ausbau von 5G-Netzen steigt die Nachfrage nach Funktechnologie kontinuierlich.

Medizinischer Bereich

Die Mikrowellenbildgebungstechnologie findet wichtige Anwendung in der medizinischen Diagnostik, beispielsweise bei der Krebserkennung und der Bildgebung des Gehirns. Ihre nicht-invasiven und hochauflösenden Eigenschaften machen sie zu einer neuen Option für die medizinische Bildgebung.

Militärbereich

Die Mikrowellentechnologie spielt eine Schlüsselrolle in militärischen Anwendungen wie Radar, Kommunikation und elektronischen Gegenmaßnahmen. Ihre hohe Leistungsdichte und ihre hohen Frequenzeigenschaften verleihen ihr einzigartige Vorteile im militärischen Bereich.

Zukunftsausblick

Zukünftig werden sich Hochfrequenz- und Mikrowellentechnologien weiter in Richtung höherer Frequenzen, höherer Leistungen und höherer Effizienz entwickeln. Die Kombination von Quantentechnologie und künstlicher Intelligenz könnte neue Durchbrüche in diesen Technologien ermöglichen und deren Anwendung in verschiedenen Bereichen fördern.