Mikrowellenschaltungstechnik (MWS)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Microwave Circuit Technology)
(Prüfungsordnungsmodul: Mikrowellenschaltungstechnik)

Lehrveranstaltungen:

• • Mikrowellenschaltungstechnik
    (Vorlesung, 2 SWS, Christian Carlowitz et al., Mo, 14:15 - 17:30, 0.157-115, HF-Technik: BZ 06.226)
  • Mikrowellenschaltungstechnik Übung
    (Übung, 2 SWS, Assistenten, Präsenz wenn möglich, sonst Online-Angebot. Details Absatz *Voraussetzungen / Organisatorisches*)

Empfohlene Voraussetzungen:

Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:

HF-Schaltungen und Systeme (SS 2022)
Hochfrequenztechnik (WS 2021/2022)

Inhalt:

Die Mikrowellenschaltungstechnik ist ein essentieller Bestandteil vieler Sensor-, Kommunikations- und informationsverarbeitender Systeme geworden. Ihre Bedeutung wächst weiter mit der steigenden Vernetzung und Automatisierung in den Bereichen Verkehr, Energie und Industrie. Es werden das Design, die Analyse und die Realisierung von hochfrequenten elektronischen Schaltungen von der Komponente bis zum kompletten System behandelt. Ausgehend von der Planung und Auslegung von Mikrowellenschaltungen basierend auf Anforderungen aus der Anwendung wird der komplette Weg über das Design, die Fertigung sowie die messtechnische Charakterisierung abgedeckt. Dabei werden fundierte Kenntnisse über die Eigenschaften planarer Leitungen und Schaltungen sowie über die Methoden zu deren Berechnung und Modellierung mit modernen computergestützten Simulationstools wie ADS vermittelt. Es werden typische Grundschaltungen wie z.B. Anpassschaltungen, Koppler, Mischer, Verstärker, wie sie heutzutage fast in allen Kommunikationsmodulen und Mikrowellensensorsystemen vorkommen, behandelt. Die fundierte theoretische Betrachtung dieser Grundschaltungen und der zugehörigen Entwurfstechniken sowie der Integration in größere Systeme wird ergänzt durch viele praktische Designübungen am PC und durch experimentelle Aufbauten und Versuche im Labor.

• Planare Mikrowellenleiter
  

• Computergestützte Simulation von Mikrowellenschaltungen
  

• Passive Schaltungstechniken basierend auf Leitungen (Anpassschaltungen, Filter, Hybride)
  

• Aktive Grundschaltungen (Mischer, Verstärker, Oszillatoren)
  

• Systemarchitekturen (Sender-Empfänger-Trennung, Frequenzumsetzung, Vervielfachung, PLLs)
  

• Konzeption von Schaltungen unter Einfluss von Nichtidealitäten (Rauschen, Nichtlinearität, Übersprechen, Stabilität).

Desweiteren: Planung, Entwurf und Test eines Radartransceivers in Mikrostreifenleitungstechnik

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erwerben fundierte Kenntnisse über die Eigenschaften von planaren Leitungen und Schaltungen und über die Methoden zu deren Berechnung und Modellierung mit modernen computergestützten Simulationstools wie ADS und CST und sie können die Leitungs- und Schaltungstrukturen und die Methoden zu deren Berechnung und Modellierung differenziert auswählen und anwenden;

• sind in der Lage, HF-Schaltungen und -Komponenten zu analysieren und deren hochfrequenten Eigenschaften mit Hilfe von Schaltungssimulationsprogrammen zu berechnen und Kriterien aufzustellen um sie zu charakterisieren und zu bewerten;

• sind in der Lage Schaltungen und Schaltungsdesigns zu konzipieren, auszuarbeiten und anzufertigen und ihr Verhalten zu validieren.
  

Literatur:

Pozar, D. M.: Microwave Engineering. 4. Auflage. Wiley, 2011.
Bächtold, W.: Mikrowellenelektronik. Vieweg, Braunschweig, 2002.
Besser, L., Gilmore, R.: Practical RF Circuit Design for Modern Wireless Systems. Vol. I, Vol. II. Norwood, Artech House, 2003.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Mikrowellenschaltungstechnik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Mikrowellenschaltungstechnik (Prüfungsnummer: 62511)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:

• Nachfolge und Ersatz für "Mikrowellenschaltungstechnik 1",

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Martin Vossiek