HF-Schaltungen und Systeme (HFSS)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Microwave Circuits and Systems)
(Prüfungsordnungsmodul: HF-Schaltungen und Systeme)

Lectures:

• • HF-Schaltungen und Systeme
    (Vorlesung, 2 SWS, Martin Vossiek, Thu, 8:15 - 9:45, H5)
  • HF-Schaltungen und Systeme Übung
    (Übung, 2 SWS, Assistenten, Wed, 16:15 - 17:45, H5)

Empfohlene Voraussetzungen:

• Halbleiterbauelemente

• Passive Bauelemente

• Elektromagnetische Felder I

• Hochfrequenztechnik

  It is recommended to finish the following modules before starting this module:

  Hochfrequenztechnik (WS 2021/2022)
  Passive Bauelemente und deren HF-Verhalten (SS 2021)

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Inhalt:

Nach einer einleitenden Übersicht über aktive Bauelemente und Schaltungen der Hochfrequenztechnik werden die Grundlagen nichtlinearer Schaltungen behandelt. Auf dieser Basis werden resistive und parametrische Mischer sowie Detektoren und Frequenzvervielfacher mit Schottky- und Varaktor-Dioden vorgestellt und beispielhafte Schaltungen besprochen. Im nächsten Abschnitt werden Mikrowellenverstärker mit Bipolar- und Feldeffekt-Transistoren für kleine und mittlere Leistungen sowie Klystron- und Wanderfeldröhrenverstärker für hohe Leistungen mit ihrem konstruktiven Umfeld vorgestellt und Schaltungsausführungen analysiert. Ausgehend von den allgemeinen Schwingbedingungen werden dann Zweipol- und Vierpol-Oszillatoren in ihrer Funktionsweise dargestellt und Berechnungsverfahren angegeben. Neben Tunneldioden- und Transistor-Oszillatoren werden auch Laufzeit-Halbleiter-Systeme in Form von Gunn-Elementen und IMPATT-Dioden sowie Laufzeit-Röhren behandelt. Verfahren zur passiven und aktiven Frequenzstabilisierung, komplexere Zusammenschaltungen von aktiven und nichtlinearen Komponenten und eine Darstellung der Einsatzbereiche von aktiven/nichtlinearen Elemente in HF-Systemen runden die Lehrveranstaltung ab.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erwerben spezialisiertes und vertieftes Wissen über den Umgang mit aktiven und nichtlinearen Bauelementen der Hochfrequenztechnik

• können physikalische Prinzipien und deren technische Umsetzung zur Realisierung von Hochfrequenz-Mischern, Detektoren, Vervielfachern, Verstärkern und Oszillatoren anwenden.

• sind in der Lage, die Schaltungen der genannten HF-Komponenten eigenständig zu analysieren, zu konzipieren und zu entwickeln.

• können hochfrequenten Eigenschaften von aktiven und nichtlinearen Schaltungen berechnen, darstellen und bewerten.
  

Literatur:

B. Razavi, "RF Microelectronics", 2. Auflage Prentice Hall 2011
Zinke, O., Brunswig, H., "Hochfrequenztechnik", Band 2, Springer, Berlin, 5. Auflage, 1999.
Voges, E., "Hochfrequenztechnik", 3. Auflage, Hüthig, 2004.
Bächtold, W., "Mikrowellentechnik", Vieweg, Braunschweig, 1999.
Bächtold, W., "Mikrowellenelektronik", Vieweg, Braunschweig, 2002.
Maas, S. A., "Nonlinear Microwave and RF Circuits", Artech House, 2. Auflage, 2003.
Pozar, D. M., "Microwave Engineering", 4. Auflage Wiley 2011.

Organisatorisches:

Siehe UniVIS-Eintrag der zugeordneten Lehrveranstaltungen!

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 | HF-Schaltungen und Systeme)

Studien-/Prüfungsleistungen:

HF-Schaltungen und Systeme (Prüfungsnummer: 62201)

(englischer Titel: Microwave Circuits and Systems)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Gemäß Corona-Satzung wird als alternative Prüfungsform festgelegt: digitale Fernprüfung von 30 Minuten Dauer mittels ZOOM.

Erstablegung: SS 2022, 1. Wdh.: WS 2022/2023, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Martin Vossiek