Technische Universit├Ąt Ilmenau

Circuits and building blocks of RF and Microwave Technology - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties subject number 5174 - common information
subject number5174
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group2113 (RF and Microwave Research Group)
subject leaderProf. Dr. Matthias Hein
languageDeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

Elektrotechnik 1 und 2, Hochfrequenztechnik 1 und 2, Elektromagnetische Wellen

learning outcome

Die Studierenden wiederholen Grundkenntnisse der Festkörperelektronik und Schaltungstechnik und stellen sie in den Zusammenhang mit den Merkmalen aktiver und passiver HF-Schaltungselemente. Sie verwenden und vertiefen diese Kenntnisse für schaltungstechnische Anwendungen. Sie erfassen spezifische Leistungsmerkmale und Nutzungskriterien; sie ermitteln und bewerten technologische Entwicklungen. Praktische Übungen zum Mikrowellen-CAD führen die Erkenntnisse zusammen, so dass die Studierenden konkrete schaltungstechnische Randbedingungen zu beurteilen vermögen. Die Studierenden erkennen Zusammenhänge der Mikrowellenelektronik mit Antennen, Funksystemen und der Nachrichtentechnik einerseits sowie der Halbleiterelektronik und Nanotechnologie andererseits. Sie vermögen diese Zusammenhänge anwendungsspezifisch zu bewerten.

Fachkompetenzen: Natur- und ingenieurwissenschaftliche Grundlagen, frühzeitige Einbindung von Entwicklungstendenzen, neueste Techniken und Methoden.

Methodenkompetenz: Systematisches Erschließen und Nutzen des Fachwissens und Dokumentation von Arbeitsergebnissen; CAD.

Systemkompetenzen: Verstehen der Arbeitsweise von Schaltungen, Randbedingungen ihrer Funktion und rechnergestützte Simulation; fachübergreifendes, systemorientiertes Denken.

Sozialkompetenzen: Kommunikation, Teamwork, Präsentation; Erkennen und Analyse gesellsch. Bedürfnisse, Schnittstellen techn. Problemstellungen zur Gesellschaft.

content

1. Einführung: Bedeutung und Zielsetzung, Übersicht über Bauelemente und jüngere Entwicklungen

2. Schaltungen der HF- und Mikrowellentechnik: Beschreibung von Zweitoren durch S-Parameter

3. Transistoren: Bipolare Transistoren, Feldeffekt-Transistoren, Transistor-Schaltungen

4. Varaktoren: PN- und MIS-Dioden

5. Varistoren: Schottky-Dioden, PIN-Dioden

6. Mikro-Elektromechanische Systeme (MEMS): Aufbau, Eigenschaften, Anwendungsbereiche

7. Aktive Zweitorbauelemente: Tunneldioden, Lawinen-Laufzeit (IMPATT) Dioden, Elektronentransfer (Gunn) – Elemente

8. Vakuumelektronische Bauelemente (Röhren): Dichtegesteuerte Elektronenröhren, Klystrons, Wanderfeldröhre, Magnetron, Karzinotron, Lauffeldröhren

Vorlesungsbegleitend: Praktische Übungen am PC zur Schaltungssimulation mit Agilent ADS: Lineare Modellierung im Frequenzbereich, Layoutgenerierung, Schaltungsoptimierung, nichtlineare Analyse (Harmonic Balance), Transienten­analyse im Zeitbereich, Momentenmethode

media of instruction

Animierte Beamer-Präsentation, interaktive Entwicklung der Inhalte, Tafel als ergänzendes Medium

Illustrationen zur Vorlesung (in elek­tronischer Form verfügbar)

Hinweise zur persönlichen Vertiefung

Identifikation vorlesungsübergreifender Zusammenhänge

Online-Dokumentation zu Agilent ADS

literature / references

Lehr- und Spezialbücher

O. Zinke, H. Brunswig, „Hochfrequenztechnik 2“, Springer, 1999.

H.J. Michel, „Zweitoranalyse mit Leistungswellen“, Teubner Studienbücher Elektrotechnik, 1981.

H.G. Unger, W. Harth, „Hochfrequenz-Halbleiterelektronik“, S. Hirzel Verlag Stuttgart, 1972.

Meinke-Gundlach, „Taschenbuch der Hochfrequenztechnik“, Springer,1992.

F. Schwierz, J.J. Liou, „Modern Microwave Transistors“, Wiley, 2003.

Tutorial und Produktdokumentation Agilent ADS

 

Weitere Quellenangaben zu aktuellen Vorlesungsskripten und hilfreichen Internet-Verknüpfungen werden in der Vorlesung bekannt gegeben.

evaluation of teaching
Details in major Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 (IKT)
subject nameCircuits and building blocks of RF and Microwave Technology
examination number2100391
credit points4
on-campus program (h)34
self-study (h)86
Obligationobligatory
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
maximum number of participants