Microwave Sensor Technology in Medicine - Interactive curriculae of TU Ilmenau
The interactive curriculae provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.
Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).
You can find all details on planned lectures and classes in the course catalogue.
Please note that this page is no longer updated. All modules and study plans from PO version 2021 onwards (Bachelor and Master study programs) are now available on the Campus Portal.
| module properties Microwave Sensor Technology in Medicine in degree program Master Biomedizinische Technik 2021 | |
|---|---|
| module number | 200112 |
| examination number | 220474 |
| department | Department of Computer Science and Automation |
| ID of group | 2222 (Biosignal Processing) |
| module leader | Dr. Marko Helbig |
| term | winter term only |
| language | Deutsch |
| credit points | 5 |
| on-campus program (h) | 34 |
| self-study (h) | 116 |
| obligation | elective module |
| exam | examination performance with multiple performances |
| details of the certificate | Das Modul Mikrowellensensorik in der Medizin mit der Prüfungsnummer 220474 schließt mit folgenden Leistungen ab:
Zur Durchführung von Laborversuchen ist in jedem Semester eine aktenkundige Belehrung notwendig. Praktikumsversuch; Note ergibt sich aus Gespräch, Durchführung und Protokoll |
| link to Moodle course | https://moodle.tu-ilmenau.de/enrol/index.php?id=3676 |
| teacher | Dr.-Ing. Marko Helbig |
| signup details for alternative examinations | |
| maximum number of participants | |
| previous knowledge and experience | Elektrotechnik, Elektromagnetisches Feld, Elektrische Messtechnik |
| learning outcome | Fachkompetenz: Die Studierenden kennen die physikalischen Grundlagen, welche die Ausbreitung und die Wechselwirkungen von Mikrowellen in Medien (insbes. Gewebe) und an dielektrischen Grenzflächen bestimmen. Sie besitzen grundlegende Kenntnisse über Methoden der Messtechnik im Mikrowellenbereich (u.a. über Netzwerkanalyse, dielektrische Spektroskopie) als auch über die dazu notwendigen technischen Komponenten und Messsysteme. Sie kennen Prinzipien und technische Umsetzungen ultrabreitbandiger Sensorik im Mikrowellenbereich, insbesondere der UWB-Radartechnik. Methodenkompetenz: Die Studierenden können medizinische Einsatzfelder der UWB-Sensorik benennen und ihr Potential analysieren. Sie kennen technische Voraussetzungen und signalanalytische Methoden, um derartige Systeme in der Medizin zum Einsatz zu bringen. Sie können mit den damit erfassten Daten grundlegend umgehen und wissen, welche relevanten Informationen wie zu extrahieren sind. Dies gilt insbesondere für die medizinische UWB-Bildgebung und die berührungslose Vitaldatenerfassung mittels Mikrowellen. Sozialkompetenz: Mit den in der Vorlesung erworbenen Erkenntnissen, sind die Studierenden in der Lage, neuartige Methoden und Verfahren der Mikrowellensensorik Medizinern vorzustellen, zu erläutern und Einsatzgebiete in der klinischen Praxis aufzuzeigen und zu demonstrieren. Sie können aktiv an fachspezifischen Diskursen teilnehmen und ihre Erfahrungen teilen. Dabei können Sie insbesondere die Unterschiede zwischen medizinischer UWB-Radartechnik und klassischer Radartechnik benennen und somit vermeintlichen Vorbehalten sachlich entgegenwirken. Im Praktikum werden gezielt folgende Kompetenzen erworben: Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende fachspezifische Messaufgaben (z.B. S-Parameter-Messung, dielektrische Spektroskopie, verschiedene UWB-Radar-Anwendungen) in der Gruppe durchzuführen und damit im Zusammenhang stehende Problemstellungen gemeinsam zu lösen. Dabei üben sie, verschiedene Lösungsansätze zu diskutieren, um gemeinsam die beste Lösung für eine gegebene Aufgabenstellung zu erkennen und zu realisieren. Sie können Kritik würdigen und Anmerkungen sowie Hinweise beherzigen. |
| content | - Physikalische Grundlagen: Mikrowellen im Spektrum elektromagnetischer Wellen, Wechselwirkungen elektromagnetischer Wellen in Medien, Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Medien, Transmission und Reflexion an Grenzflächen - Mikrowellenmesstechnik: Leitungsgeführte Wellenausbreitung, Streuparameter (S-Parameter), Messung der S-Parameter, Dielektrische Spektroskopie - Antennen und Bauelemente für die Mikrowellensensorik: Grundlegende Begriffe und Kenngrößen, Antennen für Mikrowellensensorik - UWB- und UWB-Radar: Ultrabreitbandtechnik, M-Sequenztechnologie, Grundlagen zum UWB-Radar, Beamforming / Migration, Oberflächenrekonstruktion mittels Boundary Scattering Transform, UWB-Sensorik in der Medizin - Seminar: Übungen, Demonstrationen zum Vorlesungsstoff - Praktikum mit den thematischen Inhalten: Dielektrische Spektroskopie, Bildgebung / Beamforming, Berührungslose Vitaldatenerfassung |
| media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation | Vorlesung: Folien, Tafel, Demonstrationen Praktikum: Übungen und Messungen im Labor
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| literature / references | . Detlefsen, Siart: Grundlagen der Hochfrequenztechnik. Oldenbourg, 2012 · Gustrau: Hochfrequenztechnik. Hanser, 2013 · Meinke: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Springer, 1992 · Thumm, Wiesbeck, Kern: Hochfrequenzmesstechnik. Vieweg + Teubner, 1998 · Hiebel: Grundlagen der vektoriellen Netzwerkanalyse. Rohde & Schwarz, 2011 · Göbel: Radartechnik. VDE-Verlag, 2011 · Sachs: Handbook of Ultra-Wideband Short-Range Sensing. Wiley-VCH, 2013 · Dössel / Buzug: Medizinische Bildgebung. (Bd. 7 der Reihe Biomedizinische Technik), de Gruyter, 2013 |
| evaluation of teaching | |