Antenne aus Flüssigkristallen

Wenn ein Auto fährt oder ein Flugzeug fliegt, ändert sich permanent die Richtung zu dem Satelliten, von dem es Signale empfangen soll. Um eine stabile Verbindung zum Satelliten aufrecht zu erhalten, muss sich die Antenne während der Fahrt ständig zum Satelliten ausrichten. Solche elektronisch schwenkbaren Antennen, sog. Phased-Array-Antennen, waren bislang sehr teuer oder stellten sich nur sehr langsam auf den Satelliten ein. Eine Idee von Onur Hamza Karabey, Doktorand der TU Darmstadt, könnte der Phased-Array-Antenne nun breite Anwendungsgebiete öffnen: Auf Basis der LCD-Technologie hat Karabey eine Antenne entwickelt, die sich ohne bewegliche Teile auf eine Funkquelle ausrichten, sie verfolgen und ihre Signale verstärken kann. Die von Karabey zusammen mit Prof. Rolf Jakoby und Dr. Felix Goelden entwickelte LCD-Matrix besteht aus regelmäßig angeordneten Flüssigkristallmodulationselementen. Jedes Element kann mithilfe elektrischer Spannung das Auftreffen einer Radiowelle auf der Antenne individuell verzögern; wie lange die Verzögerung dauert, hängt von der Größe der Spannung ab. So lässt sich erreichen, dass Funkwellen aus einer bestimmten Richtung verstärkt werden und die Matrix gewissermaßen die Funkintensität einsammelt, die auf seine gesamte Fläche auftrifft. Um das Funktionsprinzip seiner Antenne zu demonstrieren, hat Karabey zusammen mit Atsutaka Manabe von der Merck KGaA einen Prototypen aus vier LCD-Zellen hergestellt, derzeit entwickelt und baut er mit einem neuen Kooperationspartner eine größere Matrix, die auf einer Gesamtfläche von etwa 10 cm² 16 x 16 Zellen besitzt.