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Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten (PB)- Dozent/in
- Prof. Dr.-Ing. Martin Vossiek
- Angaben
- Vorlesung
Präsenz
2 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch
Zeit und Ort: Mi 16:15 - 17:45, H9
- 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
- Bitte treten Sie dafür dem StudOn-Kurs „Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten" bei.
Aushang zum Sommersemester 2022
Die Vorlesung und Übung PB ist Voraussetzung für den erfolgreichen Besuch der Vorlesung Hochfrequenztechnik sowie für eine weitere Vertiefung unter anderem im Bereich Antennen, Radar, Magnetresonanz-Tomographie Hardware, Funkortung, drahtlose Datenübertragung und Identifikation. Die Vorlesung richtet sich an die folgenden Studienfächer und Studienrichtungen:
Pflichtfach Bachelor EEI Wahlpflicht Bachelor Medizintechnik (Richtung EEI/Inf) und Master Medizinelektronik Wahlpflicht Mechatronik MG 5 (Radar-, Funk- und Photoniksysteme) Pflichtfach Bachelor Berufspädagogik Technik (Richtung Elektro-und Informationstechnik)
- Inhalt
- Die Vorlesung beschäftigt sich mit den elementaren passiven Bauelementen der Elektrotechnik und ihren hochfrequenztechnischen Eigenschaften. Neben der Theorie und den Eigenschaften der passiven Bauelemente werden in der Vorlesung wichtige anwendungsspezifische Aspekte behandelt. Der Aufbau und die Eigenschaften sowie die Frequenzabhängigkeit realer Widerstände, Kondensatoren, Spulen, Übertrager und Resonanzelemente stellen den Inhalt des ersten Teils der Vorlesung dar. Als Basis hierzu werden der Skineffekt und die Polarisationsmechanismen in dielektrischen bzw. magnetischen Medien thematisiert. Die Eigenschaften der elektrischen Leitung - als Beispiel für ein elektromagnetisches Bauelement, das in wenigstens einer Dimension größer als die Wellenlänge ist - bilden einen weiteren Teil der Vorlesung. In diesem Rahmen werden die Leitungstheorie der Lecherleitung und der Einsatz von Leitungen als Transformationselement behandelt. Als Hilfsmittel für Leitungstransformationen wird das Smith-Chart eingeführt, welches zur Bearbeitung von Schaltungsaufgaben eingesetzt wird. Des Weiteren sind die Eigenschaften und Anwendungen gängiger hochfrequenztauglicher Wellenleiter, wie z. B. koaxiale oder planare Wellenleiter, Gegenstand der Vorlesung. Abschließend werden die Wellengrößen und die Streuparameterdarstellung zur Beschreibung hochfrequenter elektrischer Komponenten und Netzwerke eingeführt.
Inhalt von Vorlesung und Übung 1) Einführung
2) Grundlagen elektromagnetischer Felder und Materialeigenschaften
3) Konzentrierte Bauelemente und ihr HF-Verhalten
4) Theorie der Lecherleitung
5) Leitungsbauformen der HF-Technik
6) Eigenschaften und Anwendungen von Leitungen
7) Die ideale Leitung als Transformationselement
8) Beschreibung linearer HF-Komponenten durch Streuparameter
- Empfohlene Literatur
- [1] Frank Gustrau, Hochfrequenztechnik: Grundlagen der mobilen Kommunikationstechnik, Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 1. Auflage, 2011
[2] Zinke, 0., Brunswig, H., Hochfrequenztechnik, Band 1, Springer Verlag, Berlin, 6. Auflage, 2000
[3] Meinke, H., Gundelach, F. W., Lange, K., Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Springer Verlag, Berlin, 5. Auflage, 1992
[4] Rizzi, P. A., Microwave Engineering, Passive Circuits Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1988
[5] Pozar, D. M., Microwave Engineering John Wiley & Sons, New York, 2. Auflage, 1998
- ECTS-Informationen:
- Credits: 5
- Prerequisites
- Mathematics for Engineers (especially vector analysis)
Basics of Electrical Engineering
Experimental Physics
- Contents
- This lecture covers the fundamental passive electronic components and their radio frequency (RF) characteristics. Both theory and significant application-specific aspects of these components are addressed.
The composition, electrical properties, and frequency dependency of common resistors, capacitors, inductors, transformers, and resonant elements make up the first part of the lecture.
For this subject, an introduction of electromagnetic waves, the skin effect as well as dielectric and magnetic polarization serves as basis knowledge.
In the second part, the properties of electric transmission lines are discussed. In RF engineering, these elements are of particular interest as they represent an example of an electromagnetic component being larger than the wavelength at least in one dimension. In this context, the respective theory of lecher lines and their deployment as impedance transformers are examined. As a useful tool for the impedance transformation in RF circuits, the Smith-Chart is discussed and analyzed.
Subsequently, the characteristics, electrical properties, and applications of typical RF waveguides, including coaxial transmission lines and planar waveguides, are covered.
Finally, waves as well as scattering parameters (S-parameters) are introduced as a means of describing RF components, circuits and electrical networks.
- Zusätzliche Informationen
- Schlagwörter: Passive Bauelemente Hochfrequenz Leitung Medizintechnik
Erwartete Teilnehmerzahl: 102
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE ([präsenz]):Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten Übung
-
Dozent/in: Marcel Hoffmann, M. Sc.
Zeit und Ort: Di 16:15 - 17:45, H14
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester SS 2022:
- 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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