BME VIK - Nagyfrekvenciás eszközök térelméleti modellezésének alapjai

magyar nyelvű adatlap

vissza a tantárgylistához nyomtatható verzió

Nagyfrekvenciás eszközök térelméleti modellezésének alapjai

A tantárgy angol neve: Introduction to the Electromagnetic Field Modeling of Microwave Devices

Adatlap utolsó módosítása: 2010. május 5.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak, MSc képzés

Nagyfrekvenciás eszközök számítógépes analízise és tervezése mellékszakirány

Kötelezően választható tantárgy

Tantárgykód	Szemeszter	Követelmények	Kredit	Tantárgyfélév
VIHVM285	2	2/1/0/v	4

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Pávó József,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
dr. Sebestyén Imre	egyetemi docens	Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
dr. Gyimóthy Szabolcs	egyetemi docens	Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
dr. Pávó József	egyetemi docens	Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:
BMEVIHV204 Elektromágneses terek

7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja, hogy a hallgatókat megismertesse a szakterületen használt legfontosabb szimulációs módszerekkel, ezek elméleti hátterével és felkészítse a megismert módszerek használatára. A mikrohullámú technika néhány jellemző gyakorlati problémájának tárgyalásán keresztül bemutatja a szimulációs szoftverek helyes használatának – a modellalkotástól a számítás elvégzésén keresztül az eredmények értékeléséig terjedő – teljes folyamatát.

8. A tantárgy részletes tematikája Véges differenciák módszere (FDTD).

A módszer elméleti alapjai, a Yee algoritmus, a térbeli és az időbeli felosztás összehangolása. Demonstrációs példák: UWB antenna tere, optikai hullámvezetők analízise.

Momentum módszer.

A módszer elméleti alapjai, a feladat megfogalmazása integrálegyenlettel, a modell diszkretizálása, a szingularitás kezelése. Demonstrációs példák: sugárzók és reflektáló felületek terének számítása, inverz szórási problémák.

Végeselem módszer (FEM).

A FEM elméleti alapjai, előfeldolgozás–megoldás–utófeldolgozás, megoldási eljárások, a végeselem-háló kialakítása, a modell szingularitásainak kezelése. A végeselem-szoftver tipikus kezelőfelületének bemutatása a COMSOL használatán keresztül. Demonstrációs példák: sajátérték problémák (csőtápvonalak, rezonátorok modális analízise), hullámterjedési feladatok (csőtápvonalak, optikai hullámvezetők, iránycsatolók, teljesítményosztó szórási paramétereinek számítása).

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás és gyakorlat.

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban:

szóbeli beszámoló a hallgatóval előre megbeszélt, egyénre szabott témakörrel kapcsolatban kiadott irodalom feldolgozásáról.

b. A vizsgaidőszakban: vizsga.

A vizsga anyaga egy, a tanultakhoz kapcsolódó, a hallgatóval előre megbeszélt témakör feldolgozása és egy ehhez illeszkedő feladat önálló megoldása. A vizsga a kurzus többi résztvevője előtt tartott szemináriumi formában történő előadás, amely keretében a hallgató beszámol az önállóan végzett munka eredményeiről.

c. Elővizsga: nincs.

11. Pótlási lehetőségek

A sikertelen félévközi beszámoló a pótlási héten javítható.

12. Konzultációs lehetőségek

A tantárgy oktatói minden héten egy alkalommal adott időben személyesen konzultálnak azokkal, akik erre igényt tartanak.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Jegyzet:

A félév során elektronikusan hozzáférhető óravázlatok.

Felhasználható irodalom:

Simonyi Károly, Elméleti Villamosságtan, Tankönyvkiadó, Budapest, 1958.

J. Van Bladel, Electromagnetic Fields, Second edition, IEEE Press, New York, 2007.

C. A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, Willey, New York, 1989.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	42
Félévközi készülés órákra	6
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése	16
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	8
Vizsgafelkészülés	48
Összesen	120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
dr. Sebestyén Imre	egyetemi docens	Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
dr. Gyimóthy Szabolcs	egyetemi docens	Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
dr. Pávó József	egyetemi docens	Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

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

Nagyfrekvenciás eszközök térelméleti modellezésének alapjai