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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Mikrohullámú eszközök számítógépes tervezése

    A tantárgy angol neve: Laboratory Work: Computer Aided Design of Microwave Devices

    Adatlap utolsó módosítása: 2008. október 29.

    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
    VIHVM361 3 2/1/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Gyimóthy Szabolcs, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
    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:

    BMEVIHVA204 Elektromágneses terek

    BMEVIHVM285 Nagyfrekvenciás eszközök térelméleti modellezésének alapjai

     

    BMEVIHVM360 Nagyfrekvenciás áramkörök és rendszerek elemei

     

    7. A tantárgy célkitűzése

    A laborok célja, hogy az előzőleg megismert elméleti háttér birtokában a hallgatók a gyakorlatban is képesek legyenek önálló tervezési feladatok megoldására. Ennek keretében részletesen megismerkednek a végeselem programcsomagok kezelőfelületével és használatával, elsajátítják a nagyfrekvenciás tervezésben nélkülözhetetlen speciális technikákat, végül interaktívan részt vesznek néhány feladat megoldásában.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    A végeselemes térszámítási program használatának elsajátítása.
    Részletesen bemutatjuk a COMSOL szoftver lehetőségeit, továbbá rövid betekintést adunk a CST és a HFSS szoftverek használatába. Témakörök: a grafikus felhasználói felület; geometriai modellek, a geometria bevitele; a peremfeltételek, gerjesztések és mérési helyek (portok) megadása; az automatikus hálógenerálás beállítása; az eredmények megjelenítése, a háromdimenziós vektormezők ábrázolásának lehetőségei, karakterisztikák felvétele; a teljes folyamat paraméterezése és automatizálása, a COMSOL-szkriptek.

    Speciális technikák használata a nagyfrekvenciás mérnöki tervezésben.
    A térbeli (és esetleg időbeli) diszkretizálás szerepe és optimális megválasztása, adaptív hálógenerálás. Hibaanalízis, szingularitások kezelése, a duális megoldások szerepe, a megoldás értékelésének szempontjai. Térbeli-dekompozíciós, és hálóredukciós technikák alkalmazása nagyméretű feladatoknál. Az illesztett réteg (Perfectly Matched Layer, PML) helyes alkalmazása. Periodikus peremfeltételek, és a homogenizálási elv alkalmazása. Szórási paraméterek és karakterisztikák számítása. Optimalizációs eljárások.

    Gyakorlati tervezési feladatok megoldása.
    A megoldásokon keresztül bemutatjuk a végeselem szoftver használatát, valamint a korábban ismertetett speciális technikák alkalmazását. Példák: antenna sugárzási terének számítása, iránycsatolók és teljesítményosztók tervezése, abszorber-struktúrák modellezése.


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

    Heti 1 alkalom előadás. (2 óra/hét), Kéthetente 1 alkalom gyakorlat (2 óra/2 hét)

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban:
    szóbeli beszámoló a vizsgára kijelölt, egyénre szabott tervezési feladathoz kapcsolódóan kiadott irodalom feldolgozásáról.
    b. A vizsgaidőszakban: vizsga.
    A vizsga anyaga egy számítógépes tervezési 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:
    - Badics Z., Sebestyén I.: Számítógépes mezőszimuláció I. A végeselem módszer alkalmazása elektromágneses terek számítására. (Kézirat) BME-EVT 1992-94
    - Zombory L., Koltai M.: Elektromágneses terek gépi analízise, Műszaki Könyvkiadó,
    Budapest, 1979.
    - Ida N., Bastos J.P.A.: Electromagnetics and Calculation of Fields. Springer, New York, 1992.
    - Partial Differential Equation Toolbox, Users Guide. The Mathworks Inc.
    - FEMLAB Electromagnetics Module, Users and Reference Guide, Comsol AB. 2002.

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra35
    Felkészülés zárthelyire 
    Házi feladat elkészítése10
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
    Vizsgafelkészülés30
    Összesen117
    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