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  Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten (PB)

Lecturer
Prof. Dr.-Ing. Martin Vossiek

Details
Vorlesung
2 cred.h, ECTS studies, ECTS credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch
Time and place: Wed 14:15 - 15:45, H8; single appointment on 9.4.2014, single appointment on 16.4.2014 12:15 - 13:45, H4; comments on time and place: 9. und 16. April, 12:15 - 13:45, H4: Vorlesung statt Übung

Fields of study
PF EEI-BA 4
PF MT-BA-BV 4
WPF MT-MA-MEL 1-2
PF MT-BA-BV-S ab 4
PF BPT-BA-E 4
WPF ME-BA-MG5 5-6
WPF ME-MA-MG5 1-3

Prerequisites / Organisational information
Aushang zum Sommersemester 2014
Die Vorlesung und Übung PB ist Voraussetzung für den erfogreichen Besuch der Vorlesung Hochfrequenztechnik, z.B. für eine weitere Vertiefung im Bereich Antennen, Radar, Magnetresonanz-Tomographie Hardware, Funkortung, drahtlose Datenübertragung und Identifikation.
  • Plfichtfach Bachelor EEI

  • Wahlplficht Medizintechnik Bachelor (Richtung EEI/Inf) und Master Medizinelektronik

  • Wahlpflicht Mechatronik Richtung V13 (alt) bzw. MG 5 (neu)

Contents
Nach einer einführenden Darstellung der Grundbegriffe und Zusammenhänge elektrischer bzw. magnetischer Felder werden die Begriffe Wellenlänge, Wellenwiderstand und die Fresnelgesetze behandelt sowie die Leistungsbilanz für EM-Felder aufgestellt.

Im Folgenden werden dann Aufbau und Eigenschaften sowie die Frequenzabhängigkeiten realer Widerstände, Kondensatoren, Spulen und Übertrager vorgestellt. Als Basis werden hierzu der Skineffekt und die Polarisationsmechanismen in dielektrischen bzw. magnetischen Medien dargestellt.

Die Eigenschaften der elektrischen Leitung - als Beispiel für ein elektromagnetisches Bauelement, das in wenigstens einer Dimension größer als die Wellenlänge ist - bilden einen weiteren Teil der Vorlesung. Es werden die Leitungstheorie der Lecherleitung und der Einsatz von Leitungen als Transformationselement behandelt. Für Leitungstransformationen werden das Smith-Chart eingeführt und damit Schaltungsaufgaben behandelt. Die Vorstellung der Theorie und der Eigenschaften ausgewählter Wellenleiter (z. B. Hohleiter oder planare Wellenleiter), schließt die Vorlesung ab.

Recommended literature
[1] Frank Gustrau, Hochfrequenztechnik: Grundlagen der mobilen Kommunikationstechnik, Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, , 1. Auflage, 2011
[2] Daniel Fleisch, A Student's Guide to Maxwell's Equations, Cambridge University Press, 1. Auflage, 2011
[3] Zinke, 0., Brunswig, H., Hochfrequenztechnik, Band 1, Springer Verlag, Berlin, 6. Auflage, 2000
[4] Meinke, H., Gundelach, F. W., Lange, K., Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Springer Verlag, Berlin, 5. Auflage, 1992
[5] Rizzi, P. A., Microwave Engineering, Passive Circuits, Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1988
[6] Pozar, D. M., Microwave Engineering, John Wiley & Sons, New York, 2. Auflage, 1998
[7] Eugen Hecht, Optik, Oldenbourg; 3. Auflage, 2001

ECTS information:
Credits: 5

Prerequisites
Mathematics for Engineers (especially vector analysis)
Basics of Electrical Engineering
Experimental Physics

Contents
Beginning with the description of electric and magnetic field strength using complex vector pointers the field equations are presented and the power balance within the electro-magnetic field is calculated. The meaning of wavelength and characteristic impedance is derived from the propagation of planar electro-magnetic fields. Therefore, capacitors and coils can be seen as components with the restriction of their size being small compared to the wavelength in the field containing medium. Polarisation mechanisms in dielectric and magnetic media are reviewed. Magnetic coupling leads to the transformer and the yet not considered parts of the fields lead to spread reactances and resonances.
Transmission lines are components with at least one dimension designed to be larger than the wavelength. Their modes are derived systematically and the field distributions and the characteristics will be demonstrated in examples. The Smith-chart is introduced to be used for transmission line transformations and typical circuits are shown.

Additional information
Keywords: Passive Bauelemente Hochfrequenz Leitung
Expected participants: 153

Assigned lectures
UE: Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten Übung
Lecturer: Dipl.-Ing. Karsten Thurn

Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
Startsemester SS 2014:
Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten (PB)

Department: Chair of High Frequency Technology (Prof. Dr. Schmidt)
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