RF funkční bloky

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Předmět seznamuje s vysokofrekvenčními a mikrovlnnými pasivními obvody v planárních a monolitických strukturách -

vedeními, směrovými členy, děliči, filtry, rezonančními obvody a CAD nástroji pro návrh mikrovlnných obvodů. Dále

jsou obsahem mikrovlnné diody, tranzistory, bipolární, MESFET a HEMPT, základní parametry zesilovačů, návrh

úzkopásmových a širokopásmových a nízkošumových zesilovačů, mikrovlnné diodové a tranzistorové oscilátory,

detektory a směšovače, násobiče. Předmět také přehledně pokrývá .problematiku základního mikrovlnného měření.

Měření výkonu, skalární analyzátor, spektrální analyzátor, měření šumu, měření frekvence, vektorové měření, měření v

časové oblasti.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Základní rf. a mikrovlnné veličiny, typy vedení, planární a monolitické technologie, programové nástroje.

Planární vedení - symetrické, mikropáskové, štěrbinové koplanární, vázané vedení.

2. Směrové vazební členy - směrová odbočnice z vázaných vedení, příčkové vazební členy, kruhové vazební

členy, kombinovaný hybridní člen.

3. Děliče výkonu, odporové, Wilkinsonův, děliče s nestejným dělicím poměrem, mnoha výstupové děliče.

Mikrovlnné součástky se soustředěnými parametry.

4. Rezonanční obvody v mikrovlnné integrované technice. Mikrovlnné planární filtry (LC, .s rozloženými

parametry, dielektrické, keramické, SAW, YIG).

5. Stabilita dvoubranu. Úzkopásmové a širokopásmové přizpůsobení.

6. Mikrovlnné tranzistory, BJT, HBT, MESFET, HEMPT, mikrovlnné diody, Schottky, varaktory, SRD, PIN,

tunelové, lavinové, Gunnovy.

7. Tranzistorové zesilovače, návrh s absolutně stabilním a podmíněně stabilním tranzistorem, nízkošumové,

širokopásmové, balanční, zpětnovazební, s postupnou vlnou, výkonové, třídy A, B, C, D, E, F, nelineární

zkreslení.

8. Oscilátory, diodové, tranzistorové, aktivní rezonanční obvody, dvoubranový návrh.

9. Směšovače, jednodiodový směšovač, balanční směšovač, tranzistorový směšovač.

10. Frekvenční násobiče, varistorové násobiče, varaktorové násobiče na barierové kapacitě, SRD násobiče,

tranzistorové násobiče.

11. Základní měřené parametry vf. obvodů ve frekvenční a časové oblasti, důležitost impedančního přizpůsobení.

Základní odlišnosti od nf. měření Skalární analyzátor, detektory a směrové můstky, blokové schéma zapojení,

měření odrazů a přenosů, kalibrace a chyby měření, použití AM. Měření výkonu.

12. Spektrální analyzátor, vnitřní zapojení a hlavní parametry, měření nelineárních parametrů, způsob popisu

nelineárního chování VF obvodů, buzení nelineárních obvodů při výpočtech a měření, Nelineární produkty 2. a

3. řádu, Měření bodů -1dB komprese, měření vyšších harmonických, IP2, IP3, měření IM produktů. Měření

frekvence, mikrovlnné čítače.

13. Měření šumového čísla a šumové teploty, Definice F, Te, šumové číslo imp. přizpůsobených pasivních obvodů,

princip měření F, definice Y, základní šumové zdroje, definice ENR, Friisův vztah, měření DSB, SSB

14. Vektorové měření s-parametrů, základní principy vektorového měření s-parametrů, měření jednobranů,

dvoubranů a vícebranů, chyby měření, kalibrační metody. Měření v časové oblasti.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Thomas H. Lee, Planar Microwave Engineering,Cambridge University Press

2. George D. Vendelin, Anthony M. Pavio, Ulrich L. Rohde, Microwave Circuit Design Using Linear and

Nonlinear Techniques, John Willey

3. G. H. Bryant, Principles of Microwave Measurements, IEE Electrical Measurement Series 5, Peter Peregrinus

4. K. Hoffmann, Planární mikrovlnné obvody, skriptum ČVUT FEL

5. K. Hoffmann, P. Hudec, V. Sokol, Aktivní mikrovlnné obvody, skriptum ČVUT FEL

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A8M17RFB

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Otevřené elektronické systémy - Vysokofrekvenční a digitální technika (povinný předmět oboru)