Detail předmětu
Mikrovlnná technika
FEKT-BPC-MVTAk. rok: 2025/2026
Předmět představuje obvodovou technikou až do kmitočtů v řádu desítek GHz. Přednášky jsou zaměřeny na výklad základních principů a vlastností mikrovlnných struktur, jejichž znalost je nezbytná pro návrh zařízení nejen pro komunikační účely. Laboratorní cvičení prakticky seznamují studenty s jednotlivými typy mikrovlnných obvodů a metodami jejich měření.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
- počítat s komplexními čísly;
- vysvětlit základní principy z teorie elektromagnetických vln a vedení (Maxwellovy rovnice, šíření vlny podél vedení, parametry vedení);
- pracovat se Smithovým diagramem.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Jeden test během semestru (15 bodů), laboratorní cvičení (20 bodů), závěrečná zkouška (23 bodů písemná část + 42 bodů ústní část=celkem 65 bodů).
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Učební cíle
Absolvent předmětu je schopen:
- popsat, analyzovat a navrhnout koaxiální vedení a kovové vlnovody obdélníkového a kruhového průřezu;
- vysvětlit co to je „hybridní mikrovlnný integrovaný obvod“;
- popsat základní typy pasivních mikrovlnných integrovaných struktur (mikropáskové, koplanární, štěrbinové) a porovnat je;
- vysvětlit co to je „monolitický mikrovlnný integrovaný obvod“;
- popsat základní typy mikrovlnných rezonátorů (z úseku vedení, dutinové, planární, dielektrické);
- vysvětlit principy navázání dutinových rezonátorů na okolní obvody;
- vysvětlit základní principy buzení vlnovodů a dutinových rezonátorů;
- analyzovat a navrhnout rezonátory z úseku vedení a dutinové rezonátory;
- vysvětlit co to je „dělič výkonu“ a vysvětlit princip Wilkinsonova děliče výkonu;
- vysvětlit co to je „směrová odbočnice“, definovat její základní parametry a vysvětlit co to je „kvadraturní hybrid“;
- vysvětlit principy, na kterých jsou založeny vlnovodové mikrovlnné zeslabovače, posouvače fáze a reaktanční členy;
- vysvětlit co to je „feritový izolátor“ a „feritový cirkulátor“, vysvětlit principy, na kterých mohou být založeny a vyjmenovat oblasti jejich použití;
- vysvětlit co to je “vlnovod integrovaný do substrátu”, uvést jeho základní vlastnosti a porovnat ho s vlnovodem obdélníkového průřezu.
Prerekvizity a korekvizity
- doporučená prerekvizita
Elektromagnetické vlny a vedení
Základní literatura
KHAN, A., S., Microwave Engineering Concepts and Fundamentals, CRC Press, Boca Raton, 2014. (CS)
Doporučená literatura
TYSL, V., RŮŽIČKA, V. Teoretické základy mikrovlnné techniky. SNTL Praha 1999. (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Vlnovody obdélníkového průřezu.
3. Vlnovody kruhového průřezu, koaxiální vedení a vlnovody.
4. Mikrovlnná integrovaná technika.
5. Základní typy mikrovlnných integrovaných obvodů (MIO).
6. Rezonátory z úseků vedení, dutinové rezonátory, buzení rezonátorů.
7. Planární a dielektrické rezonátory.
8. Analýza mikrovlnných obvodů.
9. Impedanční transformátory.
10. Výkonové děliče, směrové vazební členy.
11. Mikrovlnné zeslabovače a posouvače fáze, bezodrazové zátěže, filtry.
12. Nereciproční mikrovlnné feritové obvody.
13. Obvody na bázi technologie vlnovodů integrovaných do substrátu.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Měření vlastností mikrovlnných feritových obvodů
3. Měření elektrických vlastností materiálů v mikrovlnném pásmu
4. Vektorový obvodový analyzátor: kalibrace a měření
5. Měření rozptylových parametrů vybraných mikrovlnných obvodů