Hochfrequenztechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit

Themen für Bachelor- / Master- und Diplomarbeiten

Die im folgenden genannten Themen sind Beispiele. Bitte informieren Sie sich unverbindlich über weitere aktuelle Themen aus unseren laufenden Forschungsprojekten. Dazu können Sie jederzeit per e-mail einen Termin vereinbaren

Thema: Digital steuerbare Analogschaltungen

Analoge Schaltungen kann man nicht programmieren, das ist langweilig? Falsch, digitale Steuerbarkeit von analogen Hochfrequenzschaltungen sind ein wichtiges Forschungsthema für die zukünftige Mobilfunktechnik. Ein Kondensator ist ein Bauelement mit zwei Anschlüssen? Einerseits richtig, aber nicht mehr ganz aktuell. Es gibt auch Kondensatoren, die außerdem über eine Digitalschnittstelle verfügen. Mit Hilfe solcher und weiterer steuerbarer Bauelemente können analoge Anpass- und Filterschaltungen aufgebaut werden, die für verschiedene Zwecke und Frequenzen einsetzbar sind. Adaptivität, d.h. die automatische Anpassung der Schaltung an veränderte Bedingungen wird möglich. Ein wichtiges und faszinierendes Thema für die Funktechnik der Zukunft. Vom Entwurf mit Hilfe von CAE Systemen über die Herstellung und messtechnische Charakterisierung solcher Schaltungen warten hier aktuelle Aufgaben auf Sie.

Thema: Negative Kapazitäten und Induktivitäten

Gibt es nicht? Eigentlich nicht, das stimmt. In der Elektrotechnik gibt es einen wichtigen Satz, das sogenannte Fostersche Theorem, welcher besagt, dass die Reaktanz von Kapazitäten und Induktivitäten mit der Frequenz stets zunimmt (Testfrage: trifft das für Kapazitäten zu?). Für die Schaltungsentwicklung ist dies eine gravierende Enischränkung. Hätte man auch negative Reaktanzen zur Verfügung, deren Werte also mit der Frequenz abnehmen, ließen sich heute noch unlösbare Probleme der Kommunikationstechnik lösen. Man kann aber in der Tat solche Bauelemente mit Hilfe elektronischer Schaltungen nachbilden. Ein Thema, das auf Bearbeiterinnen oder Bearbeiter wartet, die an der Technik von Morgen interessiert sind.

Thema: Miniaturisiertes, abstimmbares MIMO Antennensystems für LTE

LTE (Long Term Evolution) ist der neue Mobilfunkstandard, der u.a. durch Mehrantennentechnik bisher nicht erreichte Datenraten (100 Mb/s) ermöglicht. Wollten Sie schon immer ein wireless modem in Form eines USB Dongle für Ihren Laptop selber bauen? Zumindest das Antennensystem können Sie in der Arbeit vom Entwurf über Simulation und Herstellung bis zur messtechnischen Charakterisierung selbst entwickeln. Eine interessante Arbeit an der vordersten Front der technischen Entwicklung in Zusammenarbeit mit der Industrie. Wenn Ihre Lösung gut ist, können Sie sie vielleicht schon bald in einem Produkt wiederfinden und dann "Ihre Antenne" benutzen. Wenn Sie mehr wissen möchten, fragen Sie einfach unverbindlich nach.

Thema: Verfahren zur messtechnischen Untersuchung der Qualität von Mobifunkgeräten

In einschlägigen Zeitschriften finden sich Testberichte und Bewertungen der Empfangsqualität von Mobiltelefonen. Aber wie untersuchen eigentlich die Netzanbieter Geräte bevor sie diese zum Netzwerk zulassen? Eine hochaktuelle Frage für die jetzt auf den Markt kommenden LTE Endgeräte mit mehren Antennen. In den Standardisierungremien wird noch heftig darüber diskutiert. Die Hochschule RheinMain ist im Forschungsprojekt MIMOTEST in Zusammenarbeit mit mehreren Unternehmen an der Entwicklung von Messverfahren beteiligt. Sie können daran mitwirken: durch messtechnische Arbeiten bei einem unserer Industriepartner oder auch durch Erstellung von Software und Simulationsprogrammen (Matlab) in unserem Labor. Wenn Sie mehr wissen möchten, fragen Sie einfach unverbindlich nach.

Thema: Bio-inspired hardware solutions for RF circuits (Studie)

Manchmal finden sich die besten Lösungen für ein technisches Problem in der Natur. Als Bio-inspired Engineering bezeichnet man einen entsprechenden neuen Trend in den Ingenieurwissenschaften. Das Problem, welches in dieser Studie betrachtet werden soll, ist die Selektion (Vorfilterung) von Funksignalen in Empfängern. Zukünftige Mobilfunkgeräte müssen eine Vielzahl unterschiedlicher Frequenzbänder unterstützen, was mit heutiger Technologie auf äußerst komplexe, relativ große und unflexible Schaltungen mit zahlreichen Filtern führt. Im Gegensatz zur Digitaltechnik, in der durch Hochintegration immer kleinere und presiwertere Schaltungen möglich wurden, steht man hier in der analogen Hochfrequenztechnik vor ungelösten Problemen. Das Hochfrequenzteil wird zunehmend zum Flaschenhals der Mobilfunktechnik. In dieser Studie sollen mögliche neue Lösungsansätze im Sinne des Bio-inspired Engineering betrachtet werden. Im Mittelpunkt steht eine umfangreiche Recherche bereits bekannter Denkansätze, analoger Probleme in der Natur und auch neuer Technologien, mit denen solche Lösungen realisiert werden könnten. Das Thema sucht eine Bearbeiterin oder einen Bearbeiter mit Blick für die technische Zukunft. Vielleicht machen Sie im Rahmen der Arbeit ihr erstes Patent?