Detail předmětu
Vysokofrekvenční technika a antény
FEKT-BVSTAk. rok: 2016/2017
Předmět je zaměřen na objasnění základních principů z oblasti vysokofrekvenční techniky a antén. Úvod je věnován popisu vysokofrekvenčních vlastností základních obvodových prvků. Následuje popis a návrh základních funkčních bloků vysokofrekvenčních komunikačních systémů (zesilovače, směšovače, modulátory, demodulátory, oscilátory). Další část řeší šíření elektromagnetických vln ve volném prostoru a podél vedení, popisuje různé mechanizmy a efekty ovlivňující šíření. V následující části je probráno vyzařování energie do prostoru, jsou popsány základní typy antén a jejich parametry. Poslední část je věnována úvodu do mikrovlnné techniky.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- popsat parametry cívky a kondenzátoru ve vysokofrekvenčním obvodu
- vysvětlit funkci a parametry sériového a paralelního rezonančního obvodu
- pracovat se Smithovým diagramem
- vysvětlit princip funkce jednotlivých vysokofrekvenčních bloků (zesilovač, směšovač, modulátor, demodulátor, oscilátor)
- definovat parametry vysokofrekvenčního zesilovače s nízkou úrovní signálu
- navrhnout linearizovaný vysokofrekvenční zesilovač podle zadaných parametrů
- provést výpočtem odhad parametrů vysokofrekvenčního výkonového zesilovače
- nakreslit a popsat základní zapojení zpětnovazebních LC oscilátorů
- nakreslit a popsat princip funkce syntezátoru s PLL
- vysvětlit principy šíření elektromagnetických vln
- popsat funkci a parametry dipólové antény a nakreslit jeho vyzařovací charakteristiky
- definovat a vypočítat zisk dané antény
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Vysokofrekvenční zesilovače
3. Návrh malosignálového linearizovaného vysokofrekvenčního zesilovače
4. Směšovače
5. Modulátory, demodulátory
6. Generátory signálů – oscilátory
7. Generátory signálů – syntezátory
8. Teorie elektromagnetického pole
9. Šíření elektromagnetických vln
10. Antény
11. Parametry antény
12. Přenosová vedení
13. Mikrovlnná technika
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Doporučená literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Aktivní vysokofrekvenční obvody. Návrh linearizovaného zesilovače.
Nelineární vysokofrekvenční obvody (modulátory a demodulátory, měniče kmitočtu).
Mikrovlnné obvody. Mikropásek jako základní stavební prvek. Substráty pro výrobu mikropáskových obvodů.
Pasivní mikropáskové obvody. Přechody koaxiální vedení - mikropásek, vlnovod - mikropásek. Základní typy mikropáskových filtrů.
Aktivní mikrovlnné obvody. Návrh linearizovaného zesilovače.
Zvláštnosti návrhu a modelování v oblasti antén a mikrovlnné techniky. Základní zákony, používané pro návrh a modelování mikrovlnných obvodů a antén.
Šíření EM vln. Rovinná a kulová vlna v homogenním prostředí.
Šíření EM vln v nehomogenním prostředí. Vlny v reálném terénu.
Hlavní druhy vedení (symetrické dvojvodičové vedení, koaxiální vedení, vlnovody). Přizpůsobování (pahýly, impedanční transformátory).
Vyzařování EM vln. Modelování a návrh drátových antén.
Hlavní typy antén (antény pro KV, VKV a mikrovlnné pásmo). Podpůrné obvody (symetrizační členy, přizpůsobovací obvody).
Přehled komerčního softwaru pro návrh a modelování mikrovlnných obvodů.
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
Modelování mikrovlnných vedení (vlnovody, mikropásková vedení).
Modelování a návrh drátových antén.
Modelování a návrh mikropáskových antén.
Pasivní vf. obvody: návrh mikropáskové pásmové propusti.
Aktivní vf. obvody: návrh linearizovaného zesilovače.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Měření parametrů koaxiálních napáječů.
Transformační vlastnosti vedení.
Měření parametrů antén.
Měření parametrů pasivních vf. obvodů.
Měření parametrů aktivních vf. obvodů.