Prijsuitreiking de heer A.J. van den Biggelaar

Considerans, uitgesproken door prof.dr. A. van Roermund,
op 16 december 2021

In zijn vergadering van 5 februari 2021 heeft het bestuur van de stichting Wetenschappelijk Radiofonds Veder besloten de Vederprijs 2020 toe te kennen aan twee personen. Eén daarvan is dr. ir. Teun van den Biggelaar, die de prijs krijgt “voor zijn diepgaande en toepassingsgerichte onderzoek naar millimetergolf phased-array antennes die toepasbaar zijn voor 5G- en 6G-netwerken.”

Helaas hebben we door de huidige pandemie de daadwerkelijke uitreiking van de prijs een aantal keren moeten uitstellen. Uiteindelijk hebben we moeten besluiten om deze uitreiking dan maar in een online-bijeenkomst te doen. En eigenlijk past dat ook wel goed bij het onderzoek van Teun. Hij heeft zich namelijk verdiept in nieuwe technieken voor de 5G- en 6G-netwerken, waarmee diverse nieuwe applicaties mogelijk gaan worden.

Helaas hebben we door de huidige pandemie de daadwerkelijke uitreiking van de prijs een aantal keren moeten uitstellen. Uiteindelijk hebben we moeten besluiten om deze uitreiking dan maar in een online-bijeenkomst te doen. En eigenlijk past dat ook wel goed bij het onderzoek van Teun. Hij heeft zich namelijk verdiept in nieuwe technieken voor de 5G- en 6G-netwerken, waarmee diverse nieuwe applicaties mogelijk gaan worden. De voortdurend groeiende behoefte aan hogere datasnelheden, en daarmee dus ook de behoefte aan meer signaalbandbreedte in draadloze communicatie, drijft nieuwe toepassingen naar hogere frequenties. Dat wil zeggen naar het microgolf- en millimetergolffrequentiedomein. Om de gewenste datasnelheid bij die frequenties mogelijk te maken, zullen de toekomstige 5G- en 6G-systemen gebruik gaan maken van een netwerk van nieuwe MIMO-systemen (Multiple-Input-Multiple-Output) met een aanzienlijk aantal antennes en met hoge bandbreedtes bij die hoge frequenties.

Om de hoge atmosferische verliezen en het hoge padverlies te overwinnen, zijn high-gain antennes een noodzaak. Een mogelijke oplossing is het gebruik van phased-arrays. Zowel amplitude- als fasefouten in de aansturing van de elementen van dergelijke phased-arrays hebben echter tot gevolg dat het stralingspatroon van de antenne gaat afwijken van het gewenste patroon. In het werk van Teun worden deze afwijkingen geanalyseerd, uitgaande van willekeurige fouten in de aansturingssignalen. Hierbij heeft Teun gebruik gemaakt van een nieuwe wiskundige benadering. In het kort komt dat er op neer dat Teun niet is uitgegaan van de gebruikelijke Ricean distributie, omdat die impliciet uitgaat van aannames die niet altijd geldig zijn. Hij heeft daarentegen gebruikt gemaakt van de Beckmann-distributie die die beperkingen niet heeft en in dit geval beter werkt, zoals ook uit Monte-Carlo-simulaties door hem is aangetoond. Zoals een goed wetenschapper betaamt, heeft hij zijn theorie ook geverifieerd aan de hand van het ontwerp en de daadwerkelijke realisatie van een 8x8 dual-gepolariseerde analoge actieve phased array voor 5G-basisstations. In dit ontwerp kunnen amplitude en fase van de aansturing van elk antenne-element digitaal worden geregeld met behulp van goedkope, op silicium gebaseerde analoge beamformer (ABF) IC's. Daarnaast heeft Teun nog andere wetenschappelijke bijdragen geleverd, waaronder een uitbreiding aan een beamforming-algoritme dat een stralingspatroon in 3D kan optimaliseren i.p.v. in een 2D-doorsnede; een nieuwe en verbeterde antennemeetmethode; en een een nieuwe aanpak om niet-afgesloten golfgeleiders te karakteriseren.

Een ander aspect van goed wetenschappelijk werk is samenwerking met anderen en disseminatie van kennis, zodat kennis kan worden gecombineerd, doorgegeven en gebruikt. Teun heeft zich ook op dat punt duidelijk onderscheiden.

• Hij heeft in 2019 een aantal maanden gewerkt bij het NIST-instituut in Colorado waar hij werkte aan karakterisatie- en meetconcepten, en hij heeft samengewerkt met NXP bij de realisatie van de eerdergenoemde phased array voor 5G-basisstations.
• Teun is ook één van de oprichters van het bedrijf ‘AntenneX’, dat zich richt op meetapparatuur voor geïntegreerde mm-golf-circuits.
• Daarnaast heeft hij ook tijdens zijn promotieperiode actief bijgedragen aan de opleiding van studenten, in de vorm van lesgeven, begeleiden van Bachelor- en Masterstudenten en assisteren van andere promovendi bij antennemetingen.
• Tot slot is hij nog actief geweest in het mede-organiseren van studentenactiviteiten voor de European Microwave Week in Utrecht begin dit jaar.

Dames en heren, op grond van al deze overwegingen heeft, zoals ik in het begin al heb gezegd, het bestuur van het Vederfond besloten de Vederprijs aan dr. ir. Teun van den Biggelaar toe te kennen. Ik voel het als een eer dat ik hiervoor vandaag de laudatio heb mogen uitspreken. Gezien de omstandigheden is de prijs gisteren al persoonlijk, maar dan in klein gezelschap, aan Teun uitgereikt door de voorzitter van het Vederfonds, mevrouw Françoise Kosters. Daarvan volgt na deze laudatio nog een impressie.

Teun van den Biggelaar en Françoise Kosters