Moodle FEL ČVUT
RF funkční bloky
B241 - Zimní 2024/2025
Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.
RF funkční bloky - A8M17RFB
Hlavní kurz
| Kredity | 7 |
| Semestry | zimní |
| Zakončení | zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 6P+0L |
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.
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.
Cíle studia
None
Osnovy 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.
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.
Osnovy cvičení
None
Literatura
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
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
Požadavky
None
Mikrovlnné obvody - B2M17MIO
| Kredity | 5 |
| Semestry | zimní |
| Zakončení | zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 2P+2C |
Anotace
Předmět je zaměřen na návrh planárních pasivních i aktivních mikrovlnných obvodů.
Cíle studia
Získat znalosti z návrhu aktivních a pasivních mikrovlnných komponent a subobvodů.
Osnovy přednášek
1. Planární a monolitické technologie
2. Vedení v planárních a monolitických strukturách
3. Vázaná vedení a směrový vazební člen
4. Hybridní členy - Langeho, dvoj a trojpříčkový hybridní člen, kruhový, de Ronde
5. Děliče výkonu pro stejný a různý dělicí poměr
6. Mikrovlnné planární rezonanční obvody a filtry
7. Definice zisků a stabilita mikrovlnných zesilovačů
8. Nízkošumové a výkonové zesilovače
9. Úzkopásmové a širokopásmové zesilovače
10. Parametry vf. nelineárních obvodů, šum, intermodulace, křížová modulace, komprese
11. Mikrovlnné diodové a tranzistorové oscilátory
12. Vf. a mikrovlnné detektory a směšovače
13. Diodové a tranzistorové násobiče kmitočtu, limitery
14. Mikrovlnné subsystémy komunikačních soustav
2. Vedení v planárních a monolitických strukturách
3. Vázaná vedení a směrový vazební člen
4. Hybridní členy - Langeho, dvoj a trojpříčkový hybridní člen, kruhový, de Ronde
5. Děliče výkonu pro stejný a různý dělicí poměr
6. Mikrovlnné planární rezonanční obvody a filtry
7. Definice zisků a stabilita mikrovlnných zesilovačů
8. Nízkošumové a výkonové zesilovače
9. Úzkopásmové a širokopásmové zesilovače
10. Parametry vf. nelineárních obvodů, šum, intermodulace, křížová modulace, komprese
11. Mikrovlnné diodové a tranzistorové oscilátory
12. Vf. a mikrovlnné detektory a směšovače
13. Diodové a tranzistorové násobiče kmitočtu, limitery
14. Mikrovlnné subsystémy komunikačních soustav
Osnovy cvičení
1. Seznámení s obvodovým simulátorem AWR Microwave Office
2. Projekt č. 1. Vázaná vedení, směrový vazební člen
3. Projekt č. 2. Hybridní členy
4. Projekt č. 3. Děliče výkonu
5. Projekt č. 4. Planární filtry I.
6. Projekt č. 5. Planární filtry II.
7. Práce na projektech
8. Projekt č. 6. Úzkopásmový zesilovač
9. Projekt č. 7. Nízkošumový zesilovač
10. Projekt č. 8. Tranzistorový oscilátor
11. Projekt č. 9. Diodový směšovač
12. Projekt č. 10. Násobič kmitočtu
13. Práce na projektech
14. Závěrečná kontrola projektů
2. Projekt č. 1. Vázaná vedení, směrový vazební člen
3. Projekt č. 2. Hybridní členy
4. Projekt č. 3. Děliče výkonu
5. Projekt č. 4. Planární filtry I.
6. Projekt č. 5. Planární filtry II.
7. Práce na projektech
8. Projekt č. 6. Úzkopásmový zesilovač
9. Projekt č. 7. Nízkošumový zesilovač
10. Projekt č. 8. Tranzistorový oscilátor
11. Projekt č. 9. Diodový směšovač
12. Projekt č. 10. Násobič kmitočtu
13. Práce na projektech
14. Závěrečná kontrola projektů
Literatura
1. K. Hoffmann, Aktivní mikrovlnné obvody, skripta, ČVUT FEL, 2003.
2. D. M. Pozar, Microwave Engineering, 3rd ed., John Wiley & Sons, 2005.
3. R. E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, 2nd ed., Wiley-IEEE Press, 2000.
2. D. M. Pozar, Microwave Engineering, 3rd ed., John Wiley & Sons, 2005.
3. R. E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, 2nd ed., Wiley-IEEE Press, 2000.
Požadavky
Základní znalosti teorie elektromagnetického pole, teorie obvodů, přenosových vedení a vf techniky.
Mikrovlnné obvody - B2M17MIOA
| Kredity | 6 |
| Semestry | zimní |
| Zakončení | zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 2P+2C |
Anotace
Předmět je zaměřen na návrh planárních pasivních i aktivních mikrovlnných obvodů.
Cíle studia
Získat znalosti z návrhu aktivních a pasivních mikrovlnných komponent a subobvodů.
Osnovy přednášek
1. Planární a monolitické technologie
2. Vedení v planárních a monolitických strukturách
3. Vázaná vedení a směrový vazební člen
4. Hybridní členy - Langeho, dvoj a trojpříčkový hybridní člen, kruhový, de Ronde
5. Děliče výkonu pro stejný a různý dělicí poměr
6. Mikrovlnné planární rezonanční obvody a filtry
7. Definice zisků a stabilita mikrovlnných zesilovačů
8. Nízkošumové a výkonové zesilovače
9. Úzkopásmové a širokopásmové zesilovače
10. Parametry vf. nelineárních obvodů, šum, intermodulace, křížová modulace, komprese
11. Mikrovlnné diodové a tranzistorové oscilátory
12. Vf. a mikrovlnné detektory a směšovače
13. Diodové a tranzistorové násobiče kmitočtu, limitery
14. Mikrovlnné subsystémy komunikačních soustav
2. Vedení v planárních a monolitických strukturách
3. Vázaná vedení a směrový vazební člen
4. Hybridní členy - Langeho, dvoj a trojpříčkový hybridní člen, kruhový, de Ronde
5. Děliče výkonu pro stejný a různý dělicí poměr
6. Mikrovlnné planární rezonanční obvody a filtry
7. Definice zisků a stabilita mikrovlnných zesilovačů
8. Nízkošumové a výkonové zesilovače
9. Úzkopásmové a širokopásmové zesilovače
10. Parametry vf. nelineárních obvodů, šum, intermodulace, křížová modulace, komprese
11. Mikrovlnné diodové a tranzistorové oscilátory
12. Vf. a mikrovlnné detektory a směšovače
13. Diodové a tranzistorové násobiče kmitočtu, limitery
14. Mikrovlnné subsystémy komunikačních soustav
Osnovy cvičení
1. Seznámení s obvodovým simulátorem AWR Microwave Office
2. Projekt č. 1. Vázaná vedení, směrový vazební člen
3. Projekt č. 2. Hybridní členy
4. Projekt č. 3. Děliče výkonu
5. Projekt č. 4. Planární filtry I.
6. Projekt č. 5. Planární filtry II.
7. Práce na projektech
8. Projekt č. 6. Úzkopásmový zesilovač
9. Projekt č. 7. Nízkošumový zesilovač
10. Projekt č. 8. Tranzistorový oscilátor
11. Projekt č. 9. Diodový směšovač
12. Projekt č. 10. Násobič kmitočtu
13. Práce na projektech
14. Závěrečná kontrola projektů
2. Projekt č. 1. Vázaná vedení, směrový vazební člen
3. Projekt č. 2. Hybridní členy
4. Projekt č. 3. Děliče výkonu
5. Projekt č. 4. Planární filtry I.
6. Projekt č. 5. Planární filtry II.
7. Práce na projektech
8. Projekt č. 6. Úzkopásmový zesilovač
9. Projekt č. 7. Nízkošumový zesilovač
10. Projekt č. 8. Tranzistorový oscilátor
11. Projekt č. 9. Diodový směšovač
12. Projekt č. 10. Násobič kmitočtu
13. Práce na projektech
14. Závěrečná kontrola projektů
Literatura
1. K. Hoffmann, Aktivní mikrovlnné obvody, skripta, ČVUT FEL, 2003.
2. D. M. Pozar, Microwave Engineering, 3rd ed., John Wiley & Sons, 2005.
3. R. E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, 2nd ed., Wiley-IEEE Press, 2000.
2. D. M. Pozar, Microwave Engineering, 3rd ed., John Wiley & Sons, 2005.
3. R. E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, 2nd ed., Wiley-IEEE Press, 2000.
Požadavky
Základní znalosti teorie elektromagnetického pole, teorie obvodů, přenosových vedení a vf techniky.