Jahresbericht 2023

Im September 2023 hat Dr.-Ing. Tim Freialdenhoven seine Doktorarbeit »Frequency-Controlled Polarizers for Polarimetric Radar Applications« am IHF der RWTH Aachen erfolgreich verteidigt. Doktorvater war Prof. Dr.-Ing. Dirk Heberling, Betreuer am Institut Jun.-Prof. Dr.-Ing. Thomas Dallmann.  

Dr. Freialdenhoven hat an der RWTH Elektrotechnik, Informationstechnik und Technische Informatik mit dem Schwerpunkt Informations- und Kommunikationstechnik studiert und 2015 seinen Master gemacht. Anschließend arbeitete er zunächst zwei Jahre bei einem KMU in der Sensor- und Industrieautomatisierungstechnik, bemerkte jedoch, dass er neben einer praxisnahen Tätigkeit gern wissenschaftliche Aspekte intensivieren wollte. Über Prof. Heberling und Jun.-Prof. Dallmann, bei denen er am IHF seine Masterarbeit geschrieben hatte, entstand der Kontakt zum Fraunhofer FHR. Von 2017 war er knapp 6,5 Jahre am Institut tätig, zunächst als wissenschaftlicher Mitarbeiter der damaligen Forschungsgruppe Aachen und zuletzt als Standortleiter Aachen, angesiedelt im Bereich Industrielle Hochfrequenzsysteme IHS.

Den Gedanken an eine Promotion verfolgte Dr. Freialdenhoven bereits nach dem Studium. Als er von der Gründung der damaligen Forschungsgruppe Aachen und den Promotionsmöglichkeiten am Fraunhofer FHR erfuhr, war ihm klar, dass dies sein Weg ist. Das Thema seiner Arbeit ergab sich aus dem Projekt, für das er eingestellt wurde: PERFOM, ein Fraunhofer FHR intern gefördertes Projekt in dem abteilungsübergreifend eine polarisationsverändernde Struktur für die Radarpolarimetrie entwickelt werden sollte. Das Thema begeistere ihn derart, dass er nach dem Projektende daran weiterforschen wollte.  

Die Doktorarbeit von Dr. Freialdenhoven befasst sich mit polarimetrischen Radaren, die orthogonale elektromagnetische Polarisationen verwenden, um zuverlässige Zielcharakterisierungen und -klassifizierungen zu ermöglichen. Ein nicht-polarimetrisches, frequenzmoduliertes Radar kann zu einem polarimetrischen System erweitert werden, indem die in seiner Arbeit vorgestellten, frequenzabhängigen und polarisationsrotierenden Reflect- und Transmitarrays verwendet werden. Die eingeführten Polarisatoren bestehen dabei aus speziell entwickelten, kompakten Einheitszellen, die entweder für die Erhaltung oder die Rotation einer linearen Polarisation in zwei nah benachbarten Frequenzbändern optimiert sind und mit Leiterplattentechnologie herstellbar sind. Der Einfluss von Fertigungstoleranzen und Kalibrierungsmethoden werden diskutiert und mit Messungen von hergestellten Mustern ausgewertet.  
»Am meisten hat mich an meinem Promotionsthema fasziniert, welche Informationen ein Radarsystem zusätzlich erhalten kann, wenn man die Polarisation der elektromagnetischen Welle auswertet und dass dies mit vor einem Radar montierten Strukturen machbar ist«, so Dr. Freialdenhoven. Die größten Herausforderungen seiner im Oktober 2017 begonnenen Promotion lagen für ihn im Abstecken des Themas und der praktischen Realisierung der entwickelten Strukturen. Auch die Vereinbarkeit mit der Projektarbeit war nicht immer leicht. Dies gelang ihm aber nicht zuletzt, weil ihm Freiräume und finanzielle Mittel für sein Promotionsthema gewährt wurden. »Auch die sehr guten Weiterbildungsmöglichkeiten der Fraunhofer-Gesellschaft, die mir ermöglicht haben, überfachliche Qualifikationen aufzubauen, waren sehr hilfreich. Für die keineswegs selbstverständlichen Möglichkeiten am Fraunhofer FHR bin ich sehr dankbar.«

Auch die Unterstützung der Kollegen und insbesondere die Betreuung durch Jun.-Prof. Dallmann war für ihn hervorragend. »Die Zusammenarbeit in einem sympathischen Team und die tolle Arbeitsatmosphäre in der Forschungsgruppe Aachen sowie der enge Kontakt zum IHF der RWTH Aachen waren ein »Highlight« meiner Promotion. Ich ziehe ein sehr positives Fazit meiner Promotionszeit am Fraunhofer FHR und hoffe, dass die Polarimetrie in Zukunft als fester Bestandteil jedes Radarsystems dazu beiträgt, dass Radarsensoren noch leistungsfähiger werden«, so Dr. Freialdenhoven abschließend.