Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Mikrohullámú áramkörök tervezése és szimulációja

    A tantárgy angol neve: Simulation and Design of Microwave Circuits

    Adatlap utolsó módosítása: 2016. január 22.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Villamosmérnöki Szak, Műszaki Informatika Szak
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHVAV08   3/0/1/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Szabó Zsolt, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
    4. A tantárgy előadója Dr. Szabó Zsolt   docens    HVT
    Dr. Zólomy Attila    docens    HVT
    Dr. Berceli Tibor    Professzor    HVT
    Szalay Zoltán Attila    tudományos segédmunkatárs    HVT
    Mészáros Gergely Zoltán    tudományos segédmunkatárs    HVT
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Elektromágnesesség, elektronika.

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    A tárgynak nincs előkövetelménye.
    7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja, hogy a félév során a hallgatók elsajátítsák a mikrohullámú eszközök tervezéséhez szükséges alapvető ismereteket, az áramkörtervezésnél elengedhetetlen mérnöki szemléletet. A félév során bemutatásra kerülnek a mikrohullámú távközlési rendszerekben használt legfontosabb aktív és passzív áramköri elemek, azok működésének elmélete és a tervezésükhöz szükséges alapvető módszerek. A tárgy betekintést nyújt a napjainkban leggyakrabban alkalmazott mikrohullámú áramkör szimulációs és tér szimulációs szoftverek kezelésébe, áramkör tervezési példákon keresztül mutatjuk be a mérnöki gyakorlatban felhasználható módszerek hatékonyságát és alkalmazhatóságának előnyeit. A tárgy célja, hogy a tárgyat teljesítő hallgatókat felvértezze a mikrohullámú mérnöki tervezéshez szükséges alapvető ismeretekkel, biztos alapot nyújtva a leendő mérnökök fejlődéséhez, naprakész tudást adjon a mikrohullámú tervezésnél használatos szimulációs eszközökről.
    8. A tantárgy részletes tematikája

    1. hét:
    Tápvonalelmélet, koncentráltparaméteres modell, távíró egyenletek, komplex áram- és feszültségfüggvény a távvezeték hosszán, reflexiós tényező, lezárás általános impedanciával, nevezetes lezárások, bemeneti impedancia.
    2. hét:
    Smith-diagram, S paraméterek, tervezőprogranok bemutatása, példák távvezetékekre, Smith diagram használatára.
    3. hét:
    Impedancia illesztési módszerek: illesztés koncentrált paraméterekkel, másodlagos parazita hatások a valós nagyfrekvenciás megoldásokban. Illesztés elosztott elemű hálózattal: egycsonkos, kétcsonkos illesztés, lambda-negyedes transzformátor.
    4. hét:
    Mikrohullámú szűrők, szűrő transzformációk, Richard’s transzformáció, Kuroda azonosságok, szűrők realizálása
    5. hét:
    Teljesítményosztók, iránycsatolók, kvadratúra hibrid, branch-line hibrid. Áramkör szimulátor használata szűrő és iránycsatoló tervezéséhez.
    6. hét:
    Szigetelők, fémek, ferritek elektromágneses tulajdonságai.
    7. hét:
    Periódikus struktúrák elektromágneses viselkedése. Frekvencia szelektív felületek.

    8.hét:

    Metaanyagok és alkalmazásaik. 1. ZH íratása.

    9.hét:
    Aktív mikrohullámú áramkörök és tranzisztorok: MESFET, HEMT, heteroátmentes BJT működése, előnyei. Lineáris, nemlineáris modellezés. Stabilitás és zajvizsgálat nagyfrekvenciás tranzisztorokon.
    10. hét:
    Kiszajú mikrohullámú erősítőtervezés elmélete. Áramkör tervezés szimulátor segítségével.
    11. hét:
    Mikrohullámú oszcillátorok: tervezés maximális instabilitásra, illetve dielektromos rezonátor segítségével.
    12. hét:
    Keverők elmélete. Oszcillátor és keverő áramkörök szimulációja.
    13. hét:
    Mikrohullámú mérések alapjai: spektrum analízis, hálózat analízis, zajmérés.
    14. hét:
    Nagyfrekvenciás integrált áramkörök. 2. ZH íratása.
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Páratlan heteken heti 4 óra előadás. Páros heteken heti 2 óra előadás, 2 óra számítógépes laboratórium gyakorlat.

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban: Az aláírás megszerzésének feltétele az előadásokon és a laborgyakorlatokon való legalább 70 %-os részvétel, mindkét ZH legalább elégséges teljesítése. Jeles vizsgajegy kerül megajánlásra, ha a két ZH átlaga jeles.

    b. A vizsgaidőszakban: Szóbeli vizsga.

    c. Elővizsga: A tárgyból elővizsga nincs. 

     

    11. Pótlási lehetőségek Egy sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban a pótzárthelyin pótolható. A sikertelen (pót) zárthelyi a pótlási héten különeljárási díj ellenében egy további alkalommal pótolható.
    12. Konzultációs lehetőségek

    Az oktatókkal történő egyéni megbeszélés szerint.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Pozar, David M.: Microwave Engineering, John Wiley & Sons, 2005.
    Dr. Kása István: Mikrohullámú integrált áramkörök, Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1978.
    Dr. Almássy György: Mikrohullámú kézikönyv, Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1973.
    Christian Gentili: Microwave Amplifiers and Oscillators, McGraw-Hill, 1987, ISBN0-07-022995-3
    Tibor Berceli : Nonlinear Active Microwave Circuits, Elsevier Science Publishers, Amsterdam, The Netherlands, 1987.
    Dr. Jachimovits László, Dr. Berceli Tibor, Gödör Éva, Endersz György : Mikrohullámú áramkörök, Budapesti Műszaki Egyetem, Villamosmérnöki Kar, J 5-764 jegyzet, 11.változatlan kiadás, Tankönyvkiadó, Budapest, 1986.

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra56
    Félévközi készülés órákra20
    Felkészülés zárthelyire20
    Házi feladat elkészítése
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
    Vizsgafelkészülés24
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Dr. Szabó Zsolt    docens    HVT
    Dr. Zólomy Attila    docens    HVT
    Dr. Berceli Tibor    Professzor    HVT