Detail předmětu

Vysokofrekvenční technika a antény

FEKT-BVSTAk. rok: 2017/2018

Předmět je zaměřen na objasnění základních principů z oblasti vysokofrekvenční techniky a antén. Úvod je věnován popisu vysokofrekvenčních vlastností základních obvodových prvků. Následuje popis a návrh základních funkčních bloků vysokofrekvenčních komunikačních systémů (zesilovače, směšovače, modulátory, demodulátory, oscilátory). Další část řeší šíření elektromagnetických vln ve volném prostoru a podél vedení, popisuje různé mechanizmy a efekty ovlivňující šíření. V následující části je probráno vyzařování energie do prostoru, jsou popsány základní typy antén a jejich parametry. Poslední část je věnována úvodu do mikrovlnné techniky.

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat parametry cívky a kondenzátoru ve vysokofrekvenčním obvodu
- vysvětlit funkci a parametry sériového a paralelního rezonančního obvodu
- pracovat se Smithovým diagramem
- vysvětlit princip funkce jednotlivých vysokofrekvenčních bloků (zesilovač, směšovač, modulátor, demodulátor, oscilátor)
- definovat parametry vysokofrekvenčního zesilovače s nízkou úrovní signálu
- navrhnout linearizovaný vysokofrekvenční zesilovač podle zadaných parametrů
- provést výpočtem odhad parametrů vysokofrekvenčního výkonového zesilovače
- nakreslit a popsat základní zapojení zpětnovazebních LC oscilátorů
- nakreslit a popsat princip funkce syntezátoru s PLL
- vysvětlit principy šíření elektromagnetických vln
- popsat funkci a parametry dipólové antény a nakreslit jeho vyzařovací charakteristiky
- definovat a vypočítat zisk dané antény

Prerekvizity

Student, který se zapíše do předmětu, by měl být schopen vysvětlit základní pojmy z teorie obvodů, z teorie elektromagnetických vln a přenosových vedení (indukčnost, kapacita, impedance, činitel odrazu, poměr stojatých vln), řešit jednoduché elektronické obvody s pasivními součástkami, počítat s komplexními čísly a logaritmy.

Doporučená nebo povinná literatura

RAIDA, Z., HANUS, S. Vysokofrekvenční technika a antény. Edice "Elektronická skripta". Brno: FEKT VUT v Brně, 2002. (CS)
VÁGNER, P. Vysokofrekvenční technika. Skripta FEKT VUT, 2013. (CS)
GUPTA, K. C., GARG, R., BAHL, I., BHARTIA, P. Microstrip lines and slotlines. 2nd ed. Boston: Artech House 1996, ISBN: 0-89006-766-X. (EN)
JORDAN, E. C., BALMAIN, K. G. Electromagnetic waves and radiating systems. 2nd ed. New York: Prentice Hall, 1950. ISBN 01-324-9995-9. (EN)
WHITE, J. F. High frequency techniques. Hoboken: John Wiley & Sons, 2004. ISBN: 0-471-45591-1. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Studenti v počítačových cvičeních samostatně řeší individuálně zadané problémy.

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti mohou během semestru získat 32 bodů, z toho 20 bodů za laboratorní cvičení a 12 bodů za úspěšné splnění úkolů v počítačových cvičeních. Závěrečná písemná zkouška je hodnocena 68 body a skládá se z teoretické a početní části. Pro úspěšné absolvování závěrečné zkoušky je nutné získat alespoň poloviční počet bodů z každé části.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Základní prvky a obvody vysokofrekvenční techniky
2. Vysokofrekvenční zesilovače
3. Návrh malosignálového linearizovaného vysokofrekvenčního zesilovače
4. Směšovače
5. Modulátory, demodulátory
6. Generátory signálů – oscilátory
7. Generátory signálů – syntezátory
8. Teorie elektromagnetického pole
9. Šíření elektromagnetických vln
10. Antény
11. Parametry antény
12. Přenosová vedení
13. Mikrovlnná technika

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy vysokofrekvenční techniky a jejími aplikacemi v komunikačních systémech, vysvětlit teorii šíření elektromagnetických vln a popsat principielně i prakticky problematiku antén.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-TLI , 3. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor