Hybridintegrierte 4 x 4 Schaltmatrix für das Ka Band : breitbandige Mikrowellenschaltungen in kompakten Mehrlagenkeramik Modulen für Satellitenapplikationen Moderne Systeme der mobilen und der satellitengestützten Breitband Kommunikationstechnik erfordern effiziente flexibel einsetzbare leichte und kompakte Baugruppen mit leistungsfähigen Hochfrequenzeigenschaften. Die vorliegende Dissertation beschreibt die Entwicklung einer miniaturisierten 4 × 4 Mikrowellenschaltmatrix für Anwendungen im Ka Band (17 . . 22 GHz downlink) in Single Pole Multiple Throw (SPMT) Architektur und deren Realisierung in niedrigsinternder Mehrlagenkeramiktechnologie (low temperature co fired ceramics LTCC). Sie stellt eine repräsentative Schaltungsfunktion satellitengestützter Multimedia und Kommunikationssysteme dar. Solche Schaltmatrizen sorgen für Verbindungsflexibilität beispielsweise zum rekonfigurierbaren Rangieren unterschiedlicher Signalquellen an Sendeantennen verschiedener Beleuchtungszonen des Satelliten. Es wird eine interne Signalverteilungstopologie für die Schaltmatrix entwickelt die mit halbleiterintegrierten SP4T Schaltern (ein Eingang vier Ausgänge) ein sehr kompaktes flächenminimales Modulkonzept mit zweiseitiger Bauelementebestückung ermöglicht. Die vorliegende Entwicklung beinhaltet dabei herausfordernde Design und Optimierungsaufgaben um dämpfungsminimale dreidimensional geführte Verbindungen durch kurze verlust und reflexionsminimale LTCC integrierte Wellenleiter zu realisieren. Ein unverzichtbarer Fortschritt zur Realisierung ist ein zum Patent eingereichtes Wellenleitungskonzept mit sehr hoher Packungsdichte für eine effiziente sehr breitbandige dreidimensionale Signalverteilung innerhalb eines LTCC Moduls inklusive der entsprechenden Wellenleiterübergänge zur Richtungsänderung und der erforderlichen breitbandigen Kompensationsanordnungen. Der induktivitätsarme Anschluss der halbleiterintegrierten Schalter erfolgt mit Mehrfachbondbändchen. Die breitbandige Impedanzanpassung des Schalter IC ist ein und ausgangsseitig jeweils mit einem vierstufigen Anpassungsnetzwerk aus verteilten koplanaren Leitungselementen in Tiefpassstruktur realisiert. Die Verwendung der LTCC Technologie ermöglicht den für Raumfahrtanwendungen erforderlichen hermetischen Verschluss. Durch die zweiseitige Hybridintegration der Nacktchips die durchdachte Signalverteilungstopologie und die verlust und reflexionsarme dreidimensionale Wellenleitung wurde als bedeutendes Ergebnis dieser Arbeit eine Schaltmatrix mit beachtlichen Verbesserungen bezüglich Funktionalität Volumen (5 cm^3) sowie Masse (9 g) und damit auch hinsichtlich potenzieller Einsatzbereiche realisiert. Im Vergleich mit konventionellen Schaltmatrizen beträgt der Miniaturisierungsfaktor ca. 1 100. Die aktuell gefertigten Schaltmatrizen präsentieren im Ka Band mit einer Einfügedämpfung von typisch weniger als 7 dB und einer Reflexionsdämpfung von mindestens 13 dB (häufig >20 dB im Bereich von 10 .. 20 GHz) ein sehr gutes HF Übertragungsverhalten. Diese robuste zuverlässige 4 × 4 Mikrowellenschaltmatrix Baugruppe bestand die durchgeführten Überprüfungen unter Satellitenbedingungen am Boden erfolgreich. Die Raumfahrtqualifikation erfolgt mit einem Forschungssatelliten des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR). Der Start ist für Q4 2010 geplant.