idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
25.04.2023 09:51

Studierende von Hochschule Bielefeld und Texas A&M University bauen Hochfrequenzverstärker

Dr. Lars Kruse Ressort Hochschulkommunikation
Hochschule Bielefeld

    An der HSBI kann man internationale Teamarbeit bereits während des Studiums erproben: Studierende im Bachelorstudiengang Elektrotechnik haben erstmals eine reguläre Studienarbeit zusammen mit Studierenden der Texas A&M University erstellt. Herausgekommen ist ein 433 MHz-Verstärker. Die Kooperation war so erfolgreich, dass das Angebot nun fortgeführt werden soll.

    Bielefeld (hsbi). Wo seine Studierenden später arbeiten werden, weiß er noch nicht. Aber wie: „Ob bei einem ostwestfälischen Landmaschinenbauer oder in einem US-amerikanischen High-Tech-Unternehmen – Elektrotechnik-Ingenieurinnen und Ingenieure arbeiten in internationalen Teams über Ländergrenzen hinweg“, sagt Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Schultheis, der im Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik der Hochschule Bielefeld (HSBI) neben seiner Tätigkeit als Studiengangleiter des Studiengangs Elektrotechnik für die Lehrgebiete Kommunikationstechnik und Grundlagen der Elektrotechnik zuständig ist. Warum also mit der internationalen Teamarbeit wie üblich bis zum Praktikum oder gar bis zum Berufseinstieg warten? Schultheis wollte im Bachelorstudiengang Elektrotechnik schon früher ansetzen, nämlich bei der für das Studium obligatorischen Studienarbeit des 5. Semesters. Schultheis: „Hier können die Studierenden sozusagen im geschützten Rahmen üben und müssen nicht gleich in der Wirtschaft ins kalte Wasser springen.“

    Campus-OWL-Büro in New York stellt die Verbindung her

    Mit seiner Initiative liegt Rüdiger Schultheis ganz auf Linie der HSBI. Denn Internationalisierung gehört neben Digitalisierung und Nachhaltigkeit zu den drei strategischen Querschnittsthemen der Hochschule. Der Professor machte sich also auf die Suche nach einem geeigneten Kooperationspartner – und hatte dabei ziemlich konkrete Vorstellungen: „Für die Elektrotechnik spielt die Musik in den USA, siehe Tesla, Apple, Microsoft oder Intel. Leider hatten wir dort kaum Kontakte für unsere Studierenden.“ Bis Dr. Katja Simons, Leiterin des Campus OWL Verbindungsbüros in New York, den entscheidenden Hinweis gab und Schultheis mit Stavros Kalafatis zusammenfand. Kalafatis lehrt als Professor an der Texas Agriculture & Mechanical University, kurz TAMU, in der Nähe von Houston Elektro- und Computertechnik. Der US-Professor ist kooperationserfahren mit deutschen Hochschulen und war gleich überzeugt von Schultheis‘ Vorschlag einer studentischen Zusammenarbeit.

    Die beiden Professoren konzipierten sodann ein Projekt, das sich in die Studiengänge auf beiden Seiten integrieren ließ: den Bau von Hochfrequenz-Leistungsverstärkern für das ISM-Band. ISM steht für „Industrial, Scientific and Medical“ und als Band für Frequenzbereiche, in denen Hochfrequenz-Signale von jedermann gesendet werden dürfen. „Hier gibt es eine Vielzahl von Anwendungen wie Garagentoröffner, Funkthermometer oder Handfunkgeräte“, erläutert Rüdiger Schultheis. Die Studierenden erstellen die Verstärker mit Platinen (oder PCBs für Printed Circuit Boards), auf die sie winzige Transistoren und andere Bauelemente setzen, um den vorgegebenen Frequenzbereich zu erreichen: 433 MHz.

    PCBs werden hausintern designed, hergestellt, bestückt und vermessen

    „Es ist eine reine Entwicklungsaufgabe, mit der wir die Studierenden in komplexe Aufgaben der elektronischen Hochfrequenzschaltungstechnik und der Halbleiterelektronik einarbeiten“, sagt Schultheis. „Die so entstandenen Verstärker sind hier noch alle diskret, also mit einzelnen Bauelementen, aufgebaut, denn so lässt sich der Zugang zu den einzelnen elektronischen Bauteilen besser vermitteln. Der Schritt zu einem integrierten Schaltkreis und damit zu dem Entwurf integrierter Schaltungen, wie sie als Halbleiterchips heutzutage in elektronischen Geräten jedweder Art verbaut werden, ist dann ein nicht mehr so großer.“ Mit der Chipverknappung während der Pandemie seien Halbleiterchips jüngst auch ein sehr relevantes politisches Thema in Europa geworden, ergänzt Schultheis.

    Mehr noch als die fachliche Thematik hat die internationale Kooperation bei Tobias Kastrup einen Nerv getroffen: „Es ist ein tolles Privileg, das ich unbedingt nutzen wollte, jetzt schon während des Studiums international zu arbeiten. Das Thema war für mich dabei sogar eher zweitrangig“, gibt der Bachelor-Student der Elektrotechnik unumwunden zu. Dass die Abstimmung im Team über Ländergrenzen, Zeitzonen und Sprachbarrieren hinweg aufwändiger ist als eine herkömmliche Studienarbeit, nahm Kastrup dabei gerne in Kauf: „Nach dem Studium würde ich gerne in internationalen Unternehmen arbeiten. Da lohnt es sich, andere Arbeitsweisen und Arbeitskulturen frühzeitig kennenzulernen und den eigenen Umgang damit zu finden.“

    Simulation in den USA, Aufbau und Tests in Deutschland

    Das texanisch-ostwestfälische Team hatte seine Kompetenzen schnell sinnvoll aufgeteilt. An der TAMU entwarfen Max Lesser, Firas Ghanem und Kiet Pham am Computer Simulationen des Verstärkers. Mit den ermittelten Daten frästen Tobias Kastrup und Daniel Henn im Labor von Schulheis‘ Bielefelder Kollegen Prof. Dr. Dirk Zielke vom Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik die Platinen, versahen sie mit den Bauelementen und testeten sie mit den entsprechenden Messgeräten im gut ausgestatteten Hochfrequenzelektronik-Labor von Prof. Schultheis . Mit gut vorbereiteten digitalen Meetings war die Entfernung fast kein Thema mehr, erzählt Tobias Kastrup. Aber immer ließen sich die Zeitzonen nicht so einfach überwinden. „Wenn es zwischendurch mal eine konkrete Frage gab, musste man auf die Antwort einen Tag warten: Entweder schliefen die einen oder die anderen. Das war schon eine Herausforderung.“ Und sprachlich? Für Kastrup ist Englisch kein Problem, im Gegenteil: „Es ist eine tolle Sprache, die die Menschen verbindet.“ Und Prof. Schultheis ergänzt: „Vor allem die Forschungsliteratur ist ohnehin auf Englisch, daran müssen sich die Studierenden möglichst früh gewöhnen.“

    Außerdem hatte das Team mit der Elektrotechnik so etwas wie eine gemeinsame Sprache. Das zeigte sich besonders beim Besuch des texanischen Teams in Bielefeld. Zwei Tage lang waren die Studierenden zu Gast an der HSBI, zwei Tage lang konnten sie selbst im Labor nachbauen und überprüfen, was sie an der TAMU am Rechner nur simuliert hatten. „Es ist toll, sich nach zahlreichen digitalen Treffen nun auch persönlich zu treffen und miteinander zu arbeiten“, sagt US-Student Kiet Pham. Während des Besuches zog sich das deutsch-amerikanische Team ins Labor zurück, steckte vor dem Computer die Köpfe zusammen, diskutierte die Simulationen und Messergebnisse, setzte unter dem Vergrößerungsglas vorsichtig die winzigen Bauelemente auf die Platine, maßen nochmals, warten – bis es endlich hieß: „433!“ Prof. Dr. Rüdiger Schultheis freut sich über die gelungene Kooperation und plant, die Zusammenarbeit im kommenden Wintersemester fortzusetzen: „Interessierte Studierende können sich gerne jetzt schon bei mir melden!“

    Über die Hochschule Bielefeld (HSBI)

    Die „Hochschule Bielefeld (HSBI)“, bis 19. April dieses Jahres Fachhochschule Bielefeld, ist mit mehr als 10.500 Studierenden die größte Hochschule für Angewandte Wissenschaften in OWL. Sie besitzt Standorte in Bielefeld, Minden und Gütersloh. Das Angebot der sechs Fachbereiche umfasst 75 Studiengänge und reicht von BWL und Ingenieurwissenschaften über Gestaltung, Architektur und Bauwesen bis hin zu Sozialer Arbeit, Pädagogik der Kindheit, Pflege und Hebammenwissenschaft. Studieren kann man klassisch in Vollzeit, praxisintegriert mit Anstellung (und Bezahlung!) in einem Unternehmen oder berufsbegleitend abends und am Wochenende. Die HSBI kooperiert mit 350 Unternehmen in OWL und darüber hinaus und ist international mit mehr als 150 Hochschulen vernetzt.


    Weitere Informationen:

    https://www.hsbi.de/presse/pressemitteilungen/studierende-von-hsbi-und-texas-a-m... Pressemitteilung auf www.hsbi.de


    Bilder

    Für die Hochfrequenz-Leistungsverstärker werden Platinen mit winzigen Transistoren und anderen Bauelementen bestückt.
    Für die Hochfrequenz-Leistungsverstärker werden Platinen mit winzigen Transistoren und anderen Bauel ...

    P. Pollmeier/HSBI

    US-Student Kiet Pham und HSBI-Student Tobias Kastrup analysieren zusammen am Computer die Messergebnisse des selbstgebauten Verstärkers.
    US-Student Kiet Pham und HSBI-Student Tobias Kastrup analysieren zusammen am Computer die Messergebn ...

    P. Pollmeier/HSBI


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Elektrotechnik
    überregional
    Kooperationen, Studium und Lehre
    Deutsch


     

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).