Technische Universität Ilmenau

Circuits and Components for High Frequency and Microwave Technology - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists 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 electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties Circuits and Components for High Frequency and Microwave Technology in degree program Diplom Elektrotechnik und Informationstechnik 2017
module number200511
examination number2100846
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group 2113 (RF and Microwave Research)
module leaderProf. Dr. Matthias Hein
term winter term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationelective module
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

Vorkenntnisse in Elektrotechnik 1 und 2, Hochfrequenztechnik 1 und 2, sowie Elektromagnetische Wellen sind wichtig, Vorkenntnisse in Elektronik empfehlenswert

learning outcome
 

Die Studierenden besitzen
Grundkenntnisse der Festkörperelektronik und Schaltungstechnik und können sie in den Zusammenhang mit den Merkmalen aktiver und passiver
HF-Schaltungselemente stellen. Sie können diese Kenntnisse für
schaltungstechnische Anwendungen verwenden und haben sie vertieft. Sie  sind in der Lage spezifische Leistungsmerkmale
und Nutzungskriterien zu erfassen, können technologische Entwicklungen ermitteln und bewerten.
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: Sie Studierenden kennen Natur- und
ingenieurwissenschaftliche Grundlagen, können sich mit der frühzeitigen Einbindung von
Entwicklungstendenzen auseinandersetzen und neueste Techniken und Methoden erläutern.

Methodenkompetenz: Die Studierenden können sich des Fachwissens und Dokumentation von
Arbeitsergebnissen systematisch erschließen und es nutzen. Sie sind mit computer-gestützte Entwurfs- und Simulationsverfahren vertraut.

Systemkompetenzen: Die Studierenden verstehen die Arbeitsweise von Schaltungen sowie Randbedingungen ihrer Funktion und
die rechnergestützte Simulation. Sie wenden fachübergreifendes, systemorientiertes Denken an.

Sozialkompetenzen: Die Studierenden sind zur aktiven Kommunikation, Teamwork befähigt. Sie sind in der Lage, ihre Ergebnisse zu präsentieren, können gesellschaftliche Bedürfnisse erkennen und analysieren und somit Schnittstellen technischer Problemstellungen zur Gesellschaft herstellen.

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 Keysight ADS: Lineare Modellierung im Frequenzbereich, Layoutgenerierung, Schaltungsoptimierung, nichtlineare Analyse (Harmonic Balance), Transientenanalyse im Zeitbereich, Feldsimulation von Patchantennen mit der Momentenmethode

media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

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

Illustrationen zur Vorlesung (in elek­tronischer Form verfügbar)

Hinweise und Aufgabensammlung zur persönlichen Vertiefung

Identifikation vorlesungsübergreifender Zusammenhänge

Online-Dokumentation zu Keysight 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 Keysight ADS

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

evaluation of teaching