Elektronikentwicklung

Die Arbeitsgruppe „Elektronikentwicklung“ der Hauptabteilung Ultraschall ist spezialisiert auf den analogen und digitalen Schaltungsentwurf kundenspezifischer Ultraschallanwendungen für verschiedenste Einsatzbereiche.

Aktive und passive Sonarsysteme bewegen sich, im Vergleich zu industriellen und medizinischen Ultraschallgeräten, typischerweise in niederfrequenteren Bereichen (i.d.R. von etwa 50 Hz bis ca. 2 MHz), wodurch Echos im Wasser aus bis zu mehreren hundert Metern Tiefe empfangen werden können.

Aufbauend auf der eigenentwickelten, modularen Mehrkanal-Plattform DiPhAS (Digital Phased Array System), die sich auch im medizinischen Bereich erfolgreich etabliert hat, wurde bereits eine Vielzahl an innovativen Sonarsystemen für verschiedenste Einsatzbereiche, wie Tiefseeforschung (bis zu 6000 m Tiefe), Kartographie von Meeres- oder Seegründen, Erfassung von Schäden an Offshore-Windkraftanlagen, Hafenbecken oder Schiffsrümpfen u.v.m., entwickelt.

Die Erfahrung der Mitarbeiter im Design analoger und digitaler Ultraschall-Hardware umfasst das gesamte Spektrum der Entwicklung von der Konzepterstellung über Prototypen bis hin zu marktreifen Systemen. Die Erfahrung der Mitarbeiter im Design analoger und digitaler Ultraschall-Hardware umfasst das gesamte Spektrum der Entwicklung von der Konzepterstellung über Prototypen bis hin zu marktreifen Systemen. Die Kernkompetenzen der Arbeitsgruppe umfassen:

  • Machbarkeitsstudien, elektrische Simulationen
  • Erarbeitung von kunden- und applikationsspezifischen Grundkonzepten
  • Entwurf analoger und digitaler Schaltungen und Erstellung mehrlagiger Leiterplattenlayouts
  • Leiterplattenbestückungen und Aufbau von Prototypen
  • Hardwarenahe Programmierung basierend auf FPGAs und µControllern
  • Charakterisierung und technische Dokumentation des Systems

In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Softwareentwicklung/Systemintegration werden komplette Anwendungen umgesetzt und zu kundenspezifischen Produkten ausentwickelt.

 

Sonar

Sonar-Forschungssystem

Das am Fraunhofer IBMT entwickelte skalierbare Ultraschall-Forschungssystem „DiPhAS“ kann durch seine modulare Aufbauweise ohne größeren Entwicklungsaufwand schnell und kostengünstig an die verschiedensten Anforderungen aus dem Bereich der bildgebenden Sonar-Messtechnik angepasst werden. Die Plattform bietet offenen Zugriff auf alle Steuerparameter und alle Ebenen der Signalverarbeitungskette.

Sonar

Multiplexer Entwicklung

Durch den Einsatz individueller Multiplexer-Lösungen kann das Ultraschall-Forschungssystem „DiPhAS“ schnell und unkompliziert an Antennen mit bis zu 1024 Elementen angepasst werden.

Sonar

Kompakte mehrkanalige Sonarsysteme

Bei Inspektionsaufgaben im Unterwasserbereich müssen oft sehr große Oberflächen, wie bspw. Schiffsrümpfe, Spundwände in Hafenanlagen oder Pipelines, mit hoher Detailauflösung vermessen werden. Hierzu eignen sich hervorragend sogenannte Multibeam Echosounder (MBES), hochauflösende Fächer-Echolote, die Fehlstellen analysieren und deren Position festhalten können.

Sonar

Einkanalige
Sonarsysteme

Die am Fraunhofer IBMT entwickelten einkanaligen Sonar-Systeme können unter anderem als Sediment-Sonar (Sub-Bottom-Profiler), als Seitensichtsonar (Sidescanner) und zur Hindernisvermeidung unter Wasser eingesetzt werden Die Anzahl der ansteuerbaren Messpfade ist durch geeignete Multiplexer-Lösungen erweiterbar. Druckneutrale Auslegung ermöglicht die Nutzung bis 6.000 m Meerestiefe.

Sonar

1024-Kanal
Forschungssystem

Mit der Verfügbarkeit echter 2D-Matrix-Antennen wachsen auch die Anforderungen an die Anzahl der elektronischen Kanäle. Durch die nahtlose Integration von vier DiPhAS-Elektroniken können 1042 Elemente aktiv und passiv parallel angesteuert werden. Damit ist eine volumetrische Bildgebung unter Wasser in Echtzeit möglich, wie sie beispielsweise für die Inspektion von Schiffsrümpfen oder Bauwerken benötigt wird.

Allgemeine Informationen

Technische Ausstattung der Hauptabteilung Ultraschall

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