RyT-projekt 2009

 

MultusMEMS -  RF MEMS Switch - konfigurerbarhet i satelliter


Projektet ”RF MEMS Switch – Konfigurerbarhet i satelliter” syftade till att genomföra tidig utveckling av en miniatyriserad elektromekanisk strömbrytare (RF MEMS). Strömbrytaren var tänkt att användas till att koppla radiofrekventa signaler i exempelvis satelliter. Komponenten bygger på MultusMEMS egna teknologi som har sin grund i forskning gjord vid Uppsala universitet. Huvudmålet var att visa att den miniatyriserade strömbrytaren kunde kontrollera höga effekter av radiofrekventa signaler på upp till 20-30 W samtidigt som den sparar både vikt och volym. Detta är effektnivåer som ligger ungefär 20 ggr över de nivåer som idag kan regleras med RF MEMS.
Själva chippet (strömbrytaren) som utvecklades i detta projekt har en ungefärlig storlek på 10X10X2 mm och är tillverkad i polymera material med miniatyriserade metalliska elektroder. Genom att designa strömbrytaren med två metallplattor som går emot varandra var det möjligt att utvärdera komponenten som både strömbrytare och variabel kapacitans. I projektet visades att det är möjligt att koppla så höga effekter som 105 W.
Projektet har inte enbart visat på exceptionella egenskaper för att koppla höga effekter. Det har även ökat förståelsen för RF MEMS i rymdapplikationer och teknologins speciella karaktärsdrag. Sammantaget har detta projekt lagt den mycket god grund för en fortsatt utveckling av en RF MEMS Switch. Genomfört projekt minskar riskerna, kostnaden och utvecklingstiden för kommande utvecklingsprojekt.

Länk till MultumsMEMS


 

NanOsc AB -Spinntronisk oscillator med hög uteffekt vid höga frekvenser

Nano-oscillatorer för trådlösa tillämpningar

NanOsc AB kommersialiserar en ny revolutionerande oscillator baserad på nanoteknologi och spinntronik – den s.k. spinntroniska oscillatorn (STO). Under projekttiden kommer företaget att försöka förena fördelarna hos tidigare studerade STO-oscillatorer (metallbaserade och tunnlingsbarriärbaserade) medan nackdelarna byggs bort, och på så sätt ta fram en s.k. hybrid-STO.
NanOsc:s oscillator har en mängd användningsområden. I ett första steg kommer den att utvärderas för användning i kommunikationslösningar för satelliter. Framtida tillämpningar sträcker sig från fordonsradar till mobiltelefoner.

Kontakt:

Fredrik Magnusson, fredrik.magnusson@nanosc.se

 Länk till NanOsc AB

 

IRnova- T2SL  för jordobservation


T2SL står för “type II super lattice” och är ett sätt att av tunna skikt av InAs och GaSb göra sensorer för infraröd (IR) strålning. Med IR-strålning kan man från en satellit studera jorden och atmosfären. Över tid kan man se hur t.ex. isars eller floders temperatur varierar och på så sätt studera klimatförändringar. Temperaturskillnader och information om hur mycket vattenånga atmosfären innehåller fungerar som indata till väderprognoser.
De sensorer som behövs för att få ut den information man är intresserad av tillverkas inte i Europa idag och de som finns kräver dessutom kylning till mycket låga temperaturer.

Med projektet T2SL för jordobservation vill IRnova visa att T2SL är en bättre teknologi för denna typ av applikationer i våglängdsområdet 12-15 µm. Framförallt vill vi visa att sensorn fungerar vid högre arbetstemperaturer (då kan kylsystemen vara mindre och lättare) och att de har högre operabilitet (färre döda bildelement).

I projektet har visats att materialet fungerar i det här våglängdsområdet. Detektorpixlar av storleken 28x28 µm2 har tillverkats och på grund av strukturdesignen som valts utnyttjas hela 100 % av detektorns yta till fotodetektion, det vill säga det blir ingen död yta mellan pixlarna. Detektorns verkningsgrad är 8 % och detektorn är begränsad av den specificerade bakgrundstrålningens fotonbrus för arbetstemperaturer upp
till 40 K.

Detektorns prestanda behöver förbättras ytterliggare för att T2SL ska konkurrera ut befintliga detektorteknologier. Att målspecifikationen inte nåddes beror delvis på de långa leveranstiderna av epimaterial som projektet lidit av. Därmed kunde det planerade arbetssättet – att utforska en struktur i taget och därefter förbättra den – inte genomföras tidsmässigt.

T2SL har stor potential som detektormaterial och IRnova kommer att fortsätta att utveckla det.

Kontakt:

Hedda Malm, hedda.malm@ir-nova.se

 Länk till IRnova

 

Gotmic AB - 53 GHz radiometer

Radiometrar används för att mäta strålningsintensitet från till exempel jorden. Detta kan användas till att mäta temperatur, molnförekomst samt mycket mer. Just 53 GHz är intressant eftersom den frekvensen kan ”se genom” moln och ge en temperaturbild även då moln täcker ytan.
För att kunna göra bättre väderobservationer med hjälp av radiometrar som tittar ner på  jorden har Europeiska rymdstyrelsen, ESA börjat projektering av en ny typ av vädersatellit. Denna satellit skall kunna ge kontinuerliga data med en upplösning på ca 30 km, jämfört med dagens satelliter som uppdateras mycket mer sällan och har sämre upplösning. För att uppnå tillräcklig upplösning krävs en stor antenn, men istället för att ha en stor parabolantenn skall man använda rader av små antenner, det ska bli tre 8 m långa rader som går ut 120 grader från varandra (liknande ett Y) med totalt 136 radiometermoduler vid 53 GHz.

För att detta ska bli praktiskt genomförbart med tanke på vikt (det är dyrt att skicka upp saker i rymden), storlek (det får inte ta för stor plats) samt energiförbrukning (all nödvändig energi alstras av solpaneler som har begränsad effekt) krävs en lösning som är just liten, lätt och drar liten effekt. För detta passar MMIC (monolitiskt integrerade mikrovågskretsar) utmärkt, se Figur 1 till vänster för ett exempel. Gotmic AB, ett Göteborgsbaserad företag bildat av forskare på Chalmers tekniska högskola, är specialiserat på just sådana kretsar. Gotmic skall inom projektet som finansieras till
75 % av Rymdstyrelsen ta fram en MMIC-krets som passar väl för 53 GHz-radiometrar. Detta kommer att möjliggöra den typ av satellit som ESA projekterar.
 
Äldre version av 53 GHz radiometerkrets.  En arm med ca 45 st radiometrar på.

Figur 1. Till vänster: Äldre version av 53 GHz radiometerkrets. Kretsen är bara några kvadratmillimeter stor. Till höger: Skiss på vädersatelliten där man ser de tre armarna med alla 136 st mottagare

Kontakt:

Mattias Ferndahl : mattias.ferndahl@gotmic.se
 
Länk till Gotmic AB

 


 

 

Senast uppdaterad: 19 oktober 2009