Detail předmětu

Mikrovlnná technika

FEKT-BMVTPovinnýBakalářský (první cyklus)Ak. rok: 2015/2016Zimní semestr1, 3. ročník4  kredity

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.

Doporučená nebo povinná literatura

HANUS, S., SVAČINA, J. Vysokofrekvenční a mikrovlnná technika. Skripta FEKT VUT v Brně, 2002. (CS)
TYSL, V., RŮŽIČKA, V. Teoretické základy mikrovlnné techniky. SNTL Praha 1999. (CS)
POZAR, D. Microwave engineering, John Wiley and Sons, New Jersey, 2005. (EN)

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 mikrovlnné 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 a vlnovodů.
7. Planární a dielektrické rezonátory.
8. Analýza mikrovlnných obvodů.
9. Impedanční transformátory.
10. Výkonové děliče, směrové vazební členy.
11. Reciproční mikrovlnné zeslabovače a posouvače fáze, bezodrazové zátěže, mikrovlnné filtry.
12. Nereciproční mikrovlnné feritové obvody.
13. Vlnovody integrované do substrátu, 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.

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning