Integrierte Mikrowellenschaltungen 2 (IMS2)6 ECTS
(englische Bezeichnung: Integrated microwave circuits 2)

Lectures:

• • Integrierte Mikrowellenschaltungen 2
    (Vorlesung mit Übung, 4 SWS, Siegfried Martius et al., Tue, 10:15 - 13:30, HF-Technik 6.30)

Empfohlene Voraussetzungen:

• Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten

• Schaltungstechnik

• Hochfrequenztechnik

• Hochfrequenz-Schaltungen und -Systeme

  It is recommended to finish the following modules before starting this module:

  Integrierte Mikrowellenschaltungen (WS 2012/2013)
  Hochfrequenztechnik (WS 2012/2013)

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Inhalt:

Aufbauend auf dem Inhalt der Vorlesung Integrierte Mikrowellenschaltungen 1 (IMS 1) werden die verschiedenen Halbleiterdioden für den Mikrowellenbereich vorgestellt und mit ihnen die Anwendung in Detektor- und Mischerschaltungen. Grundlegendes Berechnungsverfahren ist die Methode der Harmonischen Balance. Die Theorie dieser Methode wird erklärt und an Beispielen lernen die Studenten diese Methode zu gebrauchen. Hintergrund bildet das Programmpaket Advanced Design System (ADS) der Firma AGILENT. Im Vorlesungsraum stehen 12 Arbeitplatzrechner und es wird angestrebt, dass jeder Student seinen eigenen Rechner hat. Die Eigenschaften und Modellierungen der Bipolar- und Feldeffekttransistoren im Mikrowellenbereich sind die Voraussetzungen zur Berechnung von Kleinsignalverstärkern und Oszillatoren, deren Schaltungsvarianten und Kennwerte erläutert werden. Den Abschluss der Vorlesung bildet die Schaltungsauswahl und Berechnung eines einstufigen Verstärkers in Mikrostreifenleitungstechnik für 1 GHz, dessen Layouterstellung und dessen individueller Aufbau (Löten) von jedem Teilnehmer der Vorlesung sowie die Messung der Verstärkung und Reflexionseigenschaften am Netzwerkanalysator.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erwerben spezialisiertes und vertieftes Wissen über den Einsatz insbesondere von Schottky-Dioden in Detektoren und Mischern für den Mikrowellenbereich, deren Schaltungsvarianten und wesentlichen Kennwerte

• sind in der Lage, mit Hilfe der Methode der Harmonischen Balance diese Schaltungen mit stationären, periodischen und nicht harmonischen Zeitabhängigkeiten unter Verwendung eines modernen Schaltungssimulationsprogrammes am Arbeitsplatzrechner zu berechnen.

• kennen die Unterschiede bezüglich des Einsatzes von Bipolar- und Feldeffekttransistoren im Mikrowellenbereich.

• können die verschieden Schaltungsarten von Transistorverstärkern bezüglich Verstärkung, Bandbreite, Stabilität und Intermodulationsverhalten berechnen und bewerten.

• verstehen die Methode zum Entwurf und der Berechnung bezüglich Schwingfrequenz und Ausgangsleistung der verschiedenen Arten von Oszillatorschaltungen im Mikrowellenbereich.
  

Literatur:

Bächtold, W.: Mikrowellenelektronik. Wiesbaden: Vieweg Verlag, 2002.
Besser, L.; Gilmore, R.: Practical RF Circuit Design for Modern Wireless Systems, Vol. I, Vol. II. Norwood: Artech House, 2003.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Studienrichtungs-übergreifende Module | Wahlmodule)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Prüfung IMS 2 (Prüfungsnummer: 688773)

mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet

weitere Erläuterungen:
Termine für mündliche Wahlfach-Prüfungen jederzeit nach Absprache.

Erstablegung: SS 2013, 1. Wdh.: WS 2013/2014

1. Prüfer:

Siegfried Martius