Dimitra Psychogiou, Elektroingenieurin und Doktorandin an der ETH Zürich

Dimitra Psychogiou schreibt an der ETH Zürich eine Doktorarbeit über intelligente Antennensysteme. Dabei baut sie neue Empfänger und experimentiert mit elektromagnetischer Strahlung. Das Weiterentwickeln von neuen Technologien ist ihr Antrieb.

Dimitra Psychogiou richtet die Testantenne aus

Die kommerzielle Testantenne wird nur in der Messkammer gebraucht und muss genau ausgerichtet werden. Bild: Franz Meier

Ich bin 24 Jahre alt und komme aus Griechenland. Vor zwei Jahren habe ich mein Studium als Elektroingenieurin an der Universität in Patras abgeschlossen. Zuerst habe ich sechs Monate an einer Hochschule in England gearbeitet, bevor ich als Doktorandin an die ETH Zürich gekommen bin. Seit einem Jahr beschäftige ich mich am Institut für Feldtheorie und Höchstfrequenztechnik mit Antennen und elektromagnetischen Feldern.

Mit Sensoren gegen Waldbrände

In meinem ersten ETH-Jahr habe ich mich mit speziellen Antennen beschäftigt, die zum Beispiel für Sensornetzwerke eingesetzt werden können. Ein solches Netzwerk kann man sich in etwa so vorstellen: In einem riesigen Wald werden Sensoren verteilt. Sobald irgendwo ein Feuer ausbricht, registriert dies der am nächsten gelegene Sensor und schickt über elektromagnetische Strahlen Signale an einen zentralen Computer. Die Feuerwehr weiss dann genau, wo das Feuer ausgebrochen ist. Eine andere Anwendung solcher Netzwerke ist die Echtzeit-Überwachung des Gesundheitszustands von Patienten mit kabellosen Sensoren.

In der Messkammer kann Dimitra das Abstrahlverhalten der selbstgebauten Antennensysteme überprüfen

In der Messkammer mit den strahlungsabsorbierenden Schaumstoffpyramiden kann Dimitra das Abstrahlverhalten der selbstgebauten Antennensysteme überprüfen. Bild: Franz Meier

Wir beschäftigen uns in der Forschung mit den Antennen in den Sensoren, die nicht nur in eine bestimmte Richtung sondern automatisch gesteuert gleichzeitig gezielt in verschiedene Richtungen strahlen sollen, damit jederzeit eine Verbindung mit der Zentrale besteht. Um solche Systeme zu untersuchen, haben wir im Labor eine spezielle Messkammer, die – ähnlich wie ein Musikaufnahmestudio – mit strahlungsabsorbierendem Schaumstoff ausgekleidet ist. Dort drin können wir Geräte ohne äussere Strahlungseinflüsse, wie zum Beispiel Handystrahlen, testen und prüfen, in welchen Positionen ein Empfänger noch Signale von einer Sendestation empfängt. Wir haben dabei herausgefunden, dass ein Empfänger – das könnte auch ein Handy sein – mehr als eine Antenne benötigt, damit er in allen gewünschten Situationen und Positionen Signale aus verschiedenen Richtungen empfangen kann.

Faszinierende Grundlagenforschung

Dimitra untersucht die kleinen MEMS zuerst im Labor mit dem Netzwerkanalysator

Dimitra untersucht die kleinen MEMS zuerst im Labor mit dem Netzwerkanalysator, bevor sie dann in Antennen eingebaut werden. Bild: Franz Meier

Ein weiterer Schwerpunkt meiner Doktorarbeit sind die sogenannten MEMS. Das sind mikro-elektromechanische Systeme von wenigen Mikrometer Grösse. Weil die MEMS so klein sind, haben sie sehr spezifische Eigenschaften. Wir können sie zum Beispiel in Sensor-Antennen einbauen und damit die Antenneneigenschaften gezielt verändern, etwa so, dass die elektromagnetische Strahlung je nach deren Frequenz herausgefiltert wird. Dadurch kann man den Empfänger sehr genau steuern, welche Art von Strahlung er empfangen soll. Solche Systeme werden heute unter anderem schon in Satelliten genutzt. In Zukunft wird man sie vielleicht auch in jedes Handy einbauen. Dieses Forschungsgebiet ist noch sehr neu; das fasziniert mich! Ich möchte während meiner Doktorarbeit unbedingt herausfinden, was für ein Potential in dieser Technologie steckt.

Die ETH Zürich ist der ideale Ort für diese Art von Forschung. Die Labors sind sehr gut ausgestattet und ich kann Experimente mit sehr komplexen und teuren Geräten machen. Das ist in meinem Forschungsbereich sehr wichtig. In Griechenland, wo ich herkomme, ist das nicht selbstverständlich. Dort gibt es zwar viele gute Studenten, diesen fehlt aber oft eine gute Infrastruktur zum Experimentieren und Lernen. Insofern habe ich bisher noch kein Heimweh und fühle mich in Zürich sehr wohl. Ich bin mir auch sicher, dass das dreijährige Doktorat hier eine sehr gute Basis ist, um später einen tollen Job zu finden. Ob ich danach eine akademische Laufbahn an einer Hochschule einschlage oder doch lieber Erfahrung in der Industrie sammle – zum Beispiel bei einem Handyproduzenten – weiss ich jetzt noch nicht. Vorerst konzentriere ich mich voll und ganz auf meine Doktorarbeit.

Text: SATW
Quelle: Technoscope 3/10: Mobile Kommunikation
Technoscope - Das Technikmagazin der SATW für Jugendliche
Bilder: SATW/Franz Meier
 
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