CAD a mikrovlnné obvody

Předmět je náhradou za:

CAD pro mikrovlnné součástky a systémy (XD17CAM)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Cílem předmětu je seznámení studentů s principy a technikami využívanými v moderních mikrovlnných obvodech, stejně jako se základními metodami návrhu takových obvodů a systémů. Předmět poskytuje základní přehled o nejdůležitějších prvcích a detailní poznatky o návrhu vybraných obvodů, které si každý student osvojí v průběhu cvičení při jejich samostatném návrhu.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD2M17CAD

Požadavky:

https://moodle.fel.cvut.cz/

Osnova přednášek:

1.Úvod - mikrovlnná technika, specifické jevy, elektrický obvod jako prostředí vedoucí vlny

2.Vlny na vedení, stojaté vlny, důsledky impedančního nepřizpůsobení, úzkopásmové přizpůsobení

3.Širokopásmové přizpůsobení, Fanova mez, přizpůsobovací obvod jako frekvenční filtr

4.Přizpůsobení vícebranu, stabilita dvojbranu, návrh zesilovacího stupně s tranzistorem

5.Reálná vedení využívaná v MIO, zejména mikropásková a koplanární

6.Diskontinuity na vedení

7.Vázaná vedení, odbočnice

8.Děliče výkonu, směrové vazební členy

9.Optimalizace elektrických obvodů, kriteriální funkce, optimalizační metody lokální a globální

10.Základní metody analýzy nelineárních mikrovlnných obvodů, harmonická rovnováha

11.Metody pro analýzu elektromagnetických polí v mikrovlnných obvodech a systémech, frekvenční oblast

12.Analýza elektromagnetických polí v časové oblasti (FDTD, FETD)

13.Optoelektronické obvody

14.Moderní trendy (MEMS, metamateriály)

Osnova cvičení:

1. Úvod, problémy způsobené konečnými rozměry obvodů - a jak jich lze naopak využít.

2. (Stojaté) vlny na vedení, transformace impedance úsekem vedení, návrh přizpůsobení pomocí úseků vedení.

3. Seznámení s návrhovým systémem. Přidělení individuálních zadání.

4. Návrh širokopásmového přizpůsobení - analytický, optimalizace.

5. Návrh jednostupňového tranzistorového zesilovače se stabilním tranzistorem - vf. část

6. Návrh napájecích obvodů zesilovače.

7. Návrh motivu zesilovače v planární struktuře.

8. Dokončení samostatné práce na zadání č. 1.

9. Porovnání optimalizačních metod

10. Návrh - samostatná práce č. 2.

11. Návrh - samostatná práce č. 2.

12. Simulátory pole.

13. Simulování optoelektronických obvodů

14. Odevzdání prací. Vyhodnocení, zápočet

Cíle studia:

Seznámení s principy a technikami využívanými v moderních mikrovlnných obvodech, stejně jako se základními metodami návrhu takových obvodů a systémů.

Studijní materiály:

[1] Škvor, Z.: CAD pro VF techniku. Skripta ČVUT, Praha 1998

[2] Gupta, K.C., Garg, R., Chadha, R.: Computer-Aided Design of Microwave Circuits. Artech House, Dedham 1981

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/AD2M17CAD

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektrotechnika, energetika a management - Technologické systémy_144957 (volitelný předmět)
• Elektrotechnika, energetika a management - Elektrické stroje, přístroje a pohony_145019 (volitelný předmět)
• Elektrotechnika, energetika a management - Elektroenergetika_145039 (volitelný předmět)
• Elektrotechnika, energetika a management - Ekonomika a řízení energetiky_145106 (volitelný předmět)
• Elektrotechnika, energetika a management - Ekonomika a řízení elektrotechniky_145126 (volitelný předmět)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Elektronika_145231 (povinný předmět oboru)
• Kybernetika a robotika - Robotika_145304 (volitelný předmět)
• Kybernetika a robotika - Senzory a přístrojová technika_145332 (volitelný předmět)
• Kybernetika a robotika - Systémy a řízení_145356 (volitelný předmět)
• Otevřená informatika - Umělá inteligence_145417 (volitelný předmět)
• Otevřená informatika - Počítačové inženýrství_145440 (volitelný předmět)
• Otevřená informatika - Počítačové vidění a digitální obraz_145456 (volitelný předmět)
• Otevřená informatika - Počítačová grafika a interakce_145515 (volitelný předmět)
• Otevřená informatika - Softwarové inženýrství_145534 (volitelný předmět)
• Kybernetika a robotika - Letecké a kosmické systémy (volitelný předmět)