Detail předmětu

Mikrovlnná technika

FEKT-BKC-MVTAk. rok: 2019/2020

Předmět představuje obvodovou technikou až do kmitočtů v řádu desítek GHz. Přednášky jsou zaměřeny na výklad základních principů a vlastností mikrovlnných struktur, jejichž znalost je nezbytná pro návrh zařízení nejen pro komunikační účely. Laboratorní cvičení prakticky seznamují studenty s jednotlivými typy mikrovlnných obvodů a metodami jejich měření.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat, analyzovat a navrhnout koaxiální vedení a kovové vlnovody obdélníkového a kruhového průřezu;
- vysvětlit co to je „hybridní mikrovlnný integrovaný obvod“;
- popsat základní typy pasivních mikrovlnných integrovaných struktur (mikropáskové, koplanární, štěrbinové) a porovnat je;
- vysvětlit co to je „monolitický mikrovlnný integrovaný obvod“;
- popsat základní typy mikrovlnných rezonátorů (z úseku vedení, dutinové, planární, dielektrické);
- vysvětlit principy navázání dutinových rezonátorů na okolní obvody;
- vysvětlit základní principy buzení vlnovodů a dutinových rezonátorů;
- analyzovat a navrhnout rezonátory z úseku vedení a dutinové rezonátory;
- vysvětlit co to je „dělič výkonu“ a vysvětlit princip Wilkinsonova děliče výkonu;
- vysvětlit co to je „směrová odbočnice“, definovat její základní parametry a vysvětlit co to je „kvadraturní hybrid“;
- vysvětlit principy, na kterých jsou založeny vlnovodové mikrovlnné zeslabovače, posouvače fáze a reaktanční členy;
- vysvětlit co to je „feritový izolátor“ a „feritový cirkulátor“, vysvětlit principy, na kterých mohou být založeny a vyjmenovat oblasti jejich použití;
- vysvětlit co to je “vlnovod integrovaný do substrátu”, uvést jeho základní vlastnosti a porovnat ho s vlnovodem obdélníkového průřezu.

Prerekvizity

Student, který si zapíše předmět by měl být schopen: - počítat s komplexními čísly; - vysvětlit základní principy z teorie elektromagnetických vln a vedení (Maxwellovy rovnice, šíření vlny podél vedení, parametry vedení); - pracovat se Smithovým diagramem. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Jeden test během semestru (15 bodů), laboratorní cvičení (20 bodů), písemná závěrečná zkouška (65 bodů).

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Osnovy výuky

1. Úvod do mikrovlnné techniky, základní přenosové struktury.
2. Vlnovody obdélníkového průřezu.
3. Vlnovody kruhového průřezu, koaxiální vedení a vlnovody.
4. Mikrovlnná integrovaná technika.
5. Základní typy mikrovlnných integrovaných obvodů (MIO).
6. Rezonátory z úseků vedení, dutinové rezonátory, buzení rezonátorů.
7. Planární a dielektrické rezonátory.
8. Analýza mikrovlnných obvodů.
9. Impedanční transformátory.
10. Výkonové děliče, směrové vazební členy.
11. Mikrovlnné zeslabovače a posouvače fáze, bezodrazové zátěže, filtry.
12. Nereciproční mikrovlnné feritové obvody.
13. Obvody na bázi technologie vlnovodů integrovaných do substrátu.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními principy mikrovlnné techniky až do kmitočtů v řádu desítek GHz a naučit je praktickým postupům výpočtu parametrů základních přenosových struktur a mikrovlnných obvodů.

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 BKC-EKT bakalářský, 3. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor