Chalmers ist eine renommierte internationale Universität, die sich weltweit unter den top 100 führenden technischen und ingenieurwissenschaftlichen Universitäten befindet. Hamid und Fatemeh nutzten die Gelegenheit, einen Kurs zum Design von Monolithic Microwave Integrated Circuits (MMIC) zu belegen, während sie vor Ort waren.

Über Hamid und Fatemeh

Hamid ist nicht nur Forscher, sondern auch PhD-Student bei SAL und aktiv am internationalen All2Gan-Projekt beteiligt, in dem SAL mit über 40 Partnern aus Industrie und Wissenschaft aus ganz Europa zusammenarbeitet. Er ist nun offiziell an der Technischen Hochschule Chalmers in Göteborg, Schweden, inskribiert, um sein Doktoratsstudium abzuschließen.

„Ich habe mich für die Technische Hochschule Chalmers entschieden, weil dort ein unglaubliches technisches Know-How vorherrscht, das sehr gut zu meinem Forschungsbereich passt. Bei meinem letzten Besuch in Göteborg konnte ich mich nicht nur mit der Universität und meinen Kolleg:innen näher vertraut machen, sondern ich habe auch meine PhD-Betreuer Professor Gregor Lasser und Professor Christian Fager in Person getroffen, die Experten für Microwave Technologies sind. Während ich vor Ort war, habe ich auch verpflichtende Kurse für meine akademische Laufbahn abgelegt, wie zum Beispiel einen Kurs zum Design von Monolithic Microwave Integrated Circuits“, erzählt Hamid.

SAL-Forscherin und PhD-Studentin Fatemeh widmete der Technischen Hochschule Chalmers ebenfalls einen Forschungsaufenthalt. Sie schreibt ihre Doktorarbeit an der Johannes Kepler Universität Linz unter Aufsicht von Professor Timm Ostermann. In ihrer Forschung konzentriert sich Fatemeh hauptsächlich auf das Design von Empfängern für 5G-Anwendungen und sie war am Projekt „Automation of Analog Circuit Design“ beteiligt. Vor kurzem schloss sie die Entwicklung eines Empfängers in CMOS-Technologie basierend auf Mixer-First-Architektur ab. Fatemeh hat großes Interesse daran, verschiedene Technologien und Tools zu erforschen, die ihre Fähigkeiten auf dem Gebiet des Entwurfs integrierter Schaltungen (IC) verbessern können.

„Der Hauptgrund für meinen Forschungsaufenthalt an der Technischen Hochschule Chalmers war die Teilnahme an ihrem MMIC-Kurs, um vertrauter mit MMIC zu werden, Erfahrung im Umgang mit neuen Technologien und Software zu sammeln, und schließlich das Design durch den Tape-out-Prozess für die Herstellung vorzubereiten“, erzählt Fatemeh.

Monolithic Microwave Integrated Circuits (MMIC)

Monolithic Microwave Integrated Circuits (MMIC) sind fortgeschrittene Schaltungen, die eine wichtige Rolle für drahtlose Kommunikationssysteme spielen. Sie dienen als Bauteile für Komponenten wie Verstärker, Oszillatoren oder Mischer. Verbesserte MMIC-Designs erhöhen die Leistung von drahtlosen Kommunikationssystemen und deren Komponenten.

Hamid beschäftigt sich in seiner Forschung bei SAL mit dem Design von fortgeschrittenen Schaltungen mittels innovativer III/V-Technologie von MMICs. Er untersucht dabei Galliumnitrid(GaN)-Doherty-Leistungsverstärker. Diese sind für 5G-Anwendungen entscheidend, um die Energie, Effizienz und Leistung von Geräten und Schaltungen zu verbessern, was wiederrum eine schnellere und zuverlässigere drahtlose Kommunikation ermöglicht. Die Anwendungen dieser Forschung sind breitgefächert und bringen unter anderem einen Vorteil für die Telekommunikation, die Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie. An der Technischen Hochschule Chalmers hat Hamid den Kurs zum Design von MMICs abgeschlossen, indem er einen Doherty-Leistungsverstärker entworfen und diesen mit Galliumarsenid(GaAs)-Technologie ins Tape-Out gebracht hat. Dabei konnte er wertvolle Einblicke in diese neue Technologie gewinnen und praktische Erfahrungen sammeln. 

Im Zuge des Kurses hat Fatemeh erfolgreich einen rauscharmen Breitband-MMIC-Verstärker (Low Noise Amplifier, LNA) in 180-nm GaAs-Technologie entworfen. Dies stellt eine bedeutende Lösung dar, die nicht nur Fatemehs bisherige Arbeit ergänzt, sondern auch das Potenzial hat, als externe Komponente nahtlos in das bestehende Chipdesign integriert zu werden. Diese Entwicklung leistet einen wesentlichen Beitrag zu ihrer Doktorarbeit und ermöglicht es Fatemeh, ihre Fähigkeiten im Entwurf integrierter Schaltungen weiterzuentwickeln.

Eines von Fatemehs Forschungszielen für die Zukunft ist die Einbindung von integrierten Schaltungen, die in verschiedenen Technologien hergestellt werden, um eine Reihe von Empfängern zu schaffen. Dieses Ziel steht in Einklang mit der kritischen Nachfrage nach einem Phased-Array-Empfänger in Kommunikationssystemen. Durch die Kombination von Fachwissen in verschiedenen Technologien und die Nutzung ihrer Forschung im Bereich von integrierten Schaltungen möchte Fatemeh zur Entwicklung fortschrittlicher Kommunikationssysteme mit verbesserten Fähigkeiten beitragen. Das kann sie durch die Realisierung eines Phased-Array-Empfängers erreichen. Diese zukunftsträchtige Vision zeigt Fatemehs Engagement, wichtige Herausforderungen in ihrem Fachgebiet zu lösen und die Limits von Innovation zu erweitern.