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Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) >>
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Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten (PB)- Dozent/in
- Prof. Dr.-Ing. Martin Vossiek
- Angaben
- Vorlesung
2 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch
Zeit und Ort: Di 8:15 - 9:45, HA
- Studienfächer / Studienrichtungen
- PF EEI-BA 4
PF MT-BA-BV 4
WPF MT-MA-MEL 1-3
WPF MT-BA-GP ab 5
PF BPT-BA-E 4
PF BPT-MA-M-E ab 1
WPF ME-BA-MG5 5-6
WPF ME-MA-MG5 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Aushang zum Sommersemester 2018
Die Vorlesung und Übung PB ist Voraussetzung für den erfolgreichen Besuch der Vorlesung Hochfrequenztechnik, z.B. für eine weitere Vertiefung im Bereich Antennen, Radar, Magnetresonanz-Tomographie Hardware, Funkortung, drahtlose Datenübertragung und Identifikation.
Pflichtfach Bachelor EEI Wahlpflicht Medizintechnik Bachelor (Richtung EEI/Inf) und Master Medizinelektronik Wahlpflicht Mechatronik MG 5 (Radar-, Funk- und Photoniksysteme)
- Inhalt
- Nach einer 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 bilden einen weiteren Teil der Vorlesung. Es werden die Leitungstheorie der Lecherleitung und der Einsatz von Leitungen als Transformationselement behandelt. Für Leitungstransformationen wird das Smith-Chart eingeführt und damit Schaltungsaufgaben behandelt. Die Vorstellung der Theorie und der Eigenschaften ausgewählter Wellenleiter (z. B. Hohlleiter oder planare Wellenleiter), schließt die Vorlesung ab.Inhalt von Vorlesung und Übung 1) Einführung
2) Grundbegriffe des elektromagnetischen Feldes
3) Maxwellsche Gleichungen
4) Elektromagnetische Felder in linearen, homogenen Medien
5) Widerstände
6) Dielektrische Stoffeigenschaften und Kondensatoren
7) Magnetische Stoffeigenschaften und Spulen
8) Koppel- und Resonanzelemente
9) Leitungstheorie der Lecherleitung
10) Eigenschaften und Anwendungen der Lecherleitung
11) Die ideale Leitung als Transformationselement
12) Theorie und Eigenschaften allgemeiner Wellenleiter
13) Wichtige Leitungsbauformen
- Empfohlene Literatur
- [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-Informationen:
- 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.
- Zusätzliche Informationen
- Schlagwörter: Passive Bauelemente Hochfrequenz Leitung Medizintechnik
Erwartete Teilnehmerzahl: 167
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten Übung
-
Dozent/in: Andreas Hofmann, M. Sc.
Zeit und Ort: Di 16:15 - 17:45, H9
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester SS 2018:
- Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten (PB)
- Institution: Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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