Veranstaltungsarten (SWS)
Vorlesung: 2 │ Übung: 1 │ Praktikum: 0 │ Seminar: 0
Prüfungsnummer: ZKA 40059
Lehrform:

Die Veranstaltung gliedert sich in eine Vorlesung und eine Übung. Die Vorlesung wird gleichzeitig für den ISE-Studiengang gehalten (in Englisch). Für interessierte Studierende wird darüber hinaus ein zusätzliches Seminar angeboten in dem die Studierenden unter Aufsicht selbständig Lösungen zu Rechenaufgaben erarbeiten können.

Sprache: Englisch
Turnus: SS
ECTS: 4
Prüfungsleistung Klausur (120 min.)
zugeordnete Studiengänge
zugeordnete Personen
zugeordnete Module
Informationen
Beschreibung:

Die Vorlesung beginnt mit einer kurzen Geschichte der Hochfrequenz- bzw. Mikrowellen-Technik und führt ein in die Funktion von Antennen und Schaltungen, die z.B. in Kommunikations-Systemen verwendet werden. Schaltungen für Hochfrequenz- und Mikrowellenanwendungen verwenden passive konzentrierte Bauelemente (R,L,C), verteilte Bauelemente (Leitungen) und aktive Bauelemente, die in Netzwerken miteinander verschaltet sind. Die Veranstaltung beginnt mit der Charakterisierung von R,L,C-Komponenten als konzentrierte Bauelemente mit parasitären Elementen und stellt lineare Schaltungen auf der Basis von L- und C-Bauelementen vor (Impedanz-Transformatoren, reaktive Kompensation und Frequenzfilter).
Die meistverwandte Komponente von Hochfrequenz- und Mikrowellenschaltungen wird in einem Abschnitt über Leitungen behandelt. Ausgehend von der Leitungs-Ersatzschaltung werden die Leitungswellen abgeleitet und die Konzepte des Leitungswellenwiderstands, des Reflexionsfaktors und der Impedanztransformation vorgestellt. Leitungsschaltungen werden analysiert mit Hilfe einer Matrix-Darstellung von Tor-Strömen und Spannungen sowie durch einfallende und auslaufende Wellen an den Toren. Verschiedene praktisch wichtige Leitungstypen werden vorgestellt.
Aktive Schaltungen werden am Beispiel von HF-Verstärkern diskutiert: Die Größen Gewinn, Rauschzahl, Stabilität und Impedanz-Anpassung werden eingeführt unter Verwendung des Ersatzschaltbildes von Transistoren.
Wesentliche Erkenntnisse der Vorlesung werden später demonstriert und vertieft durch ein Laborpraktikum.

Lernziele:

Die Studierenden sind fähig, die grundlegenden Konzepte der Hochfrequenztechnik auf die Entwicklung und Analyse von einfachen Hochfrequenz- Schaltungen anzuwenden. Sie sind insbesondere in der Lage, Anforderungen und Aufgaben der Hochfrequenz-Teile elektronischer Systeme zu erkennen und einzuordnen.

Literatur:

·1 Lecture-manuscript: File available from http://www.uni-due.de/hft/
·2 David M. Pozar, Microwave and RF Wireless Systems, John Wiley & Sons, Inc.,2001
.3 Edgar Voges, Hochfrequenztechnik, Bauelemente, Schaltungen, Anwendungen,
Hüthig-Verlag 2004, 3.Auflage

Vorleistung:
Infolink:
Bemerkung:

Hochfrequenztechnik

Description:

The lectures start with a short history of Radio Frequency (RF) engineering and an introduction to system considerations, describing the function of antennas and sub-circuits (building blocks) and then analyzing the function of communication systems.
Circuits for Radio Frequency (RF) and Microwave applications employ passive concentrated (R,L,C) and distributed elements (transmission lines) and active elements connected in networks. The lecture series starts with the characterization of R,L,C-components as concentrated elements with parasitics and presents linear circuits based on L- and C-elements which are used to realize impedance transformers, reactive compensation and frequency filters.
The most versatile component of RF- and Microwave circuits is covered in a chapter on transmission line characteristics. From an equivalent circuit representation the waves on transmission lines are derived and concepts of characteristic impedance, reflection coefficient and impedance transformation are presented.
Transmission line circuits are analyzed employing the matrix representation describing port current and voltage as well as describing incident and emanent waves at the network ports. Various types of practically important transmission line are analyzed.
Active circuits are discussed using RF amplifiers as an example; the principle characteristics of gain, noise, stability and impedance match are derived based on transistor equivalent circuit representation.
A series of lab experiments covering the major topics of the lectures is part of the moule.

Learning Targets:

The students are able to apply the fundamental concepts of RF engineering to the design and analysis of simple RF circuits. In particular students are able to realize requirements and functions of RF parts of electronic systems.

Literature:

·1 Lecture-manuscript: File available from http://www.uni-due.de/hft/
·2 David M. Pozar, Microwave and RF Wireless Systems, John Wiley & Sons, Inc.,2001
.3 Edgar Voges, Hochfrequenztechnik, Bauelemente, Schaltungen, Anwendungen,
Hüthig-Verlag 2004, 3.Auflage

Pre-Qualifications:
Info Link:
Notice:

Module b-gma, b-get, b-gdy