BME VIK - Mikrohullámú áramkörök tervezése és szimulációja

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Gerhátné Udvary Eszter,

4. A tantárgy előadója Gerhátné Dr. Udvary Eszter    docens    HVT
Dr. Zólomy Attila    docens    HVT
Hosszú Sándor    tanársegéd    HVT
Jakab László    PhD. hallgató    HVT
Károlyi Gergely    PhD. hallgató    HVT

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Híradástechnika, Elektronika.

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:
A tárgynak nincs előkövetelménye

7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja, hogy a félév során a hallgatók elsajátítsák a mikrohullámú eszközök tervezéséhez szükséges alapvető ismereteket, az áramkörtervezésnél elengedhetetlen mérnöki szemléletet. A félév során bemutatásra kerülnek a mikrohullámú távközlési rendszerekben használt legfontosabb aktív és passzív áramköri elemek, azok működésének elmélete és a tervezésükhöz szükséges alapvető módszerek. A tárgy betekintést nyújt a napjainkban leggyakrabban alkalmazott mikrohullámú áramkör szimulációs és tér szimulációs szoftverek kezelésébe, áramkör tervezési példákon keresztül mutatjuk be a mérnöki gyakorlatban felhasználható módszerek hatékonyságát és alkalmazhatóságának előnyeit. A tárgy célja, hogy a tárgyat teljesítő hallgatókat felvértezze a mikrohullámú mérnöki tervezéshez szükséges alapvető ismeretekkel, biztos alapot nyújtva a leendő mérnökök fejlődéséhez, naprakész tudást adjon a mikrohullámú tervezésnél használatos szimulációs eszközökről.

8. A tantárgy részletes tematikája 1. hét:
Tápvonalelmélet, koncentráltparaméteres modell, távíró egyenletek, komplex áram- és feszültségfüggvény a távvezeték hosszán, reflexiós tényező, lezárás általános impedanciával, nevezetes lezárások, bemeneti impedancia.
2. hét:
Smith-diagram, S paraméterek, Microwave Office bemutatása, példák távvezetékekre, Smith diagram használatára.
3. hét:
Impedancia illesztési módszerek: illesztés koncentrált paraméterekkel, másodlagos parazita hatások a valós nagyfrekvenciás megoldásokban. Illesztés elosztott elemű hálózattal: egycsonkos, kétcsonkos illesztés, lambda-negyedes transzformátor.
4. hét:
Szélesebb sávú illesztési módszerek: Binomiális-illesztő, Csebisev-illesztő, áramkör szimulátor használata illesztési példákhoz.
5. hét:
Mikrohullámú szűrők, szűrő transzformációk, Richard’s transzformáció, Kuroda azonosságok, szűrők realizálása
6. hét:
Teljesítményosztók, iránycsatolók, kvadratúra hibrid, branch-line hibrid. Áramkör szimulátor használata szűrő és iránycsatoló tervezéséhez.
7. hét:
Mikrohullámú ferritek, ferrites nonreciprok eszközök.
8. hét:
Ferritek mikrohullámú tulajdonságai, térszimulációs program használata ferrites eszköz tervezéséhez. 1. ZH íratása.
9. hét:
Mikrohullámú tranzisztorok: MESFET, HEMT, heteroátmentes BJT működése, előnyei. Lineáris, nemlineáris modellezés. Stabilitás és zajvizsgálat nagyfrekvenciás tranzisztorokon.
10. hét:
Kiszajú mikrohullámú erősítőtervezés elmélete. Áramkör tervezés szimulátor segítségével.
11. hét:
Mikrohullámú oszcillátorok: tervezés maximális instabilitásra, illetve dielektromos rezonátor segítségével.
12. hét:
Keverők elmélete. Oszcillátorok és keverők áramkör szimulációja. 2. ZH íratása.
13. hét:
Mikrohullámú mérések alapjai: spektrum analízis, hálózat analízis, zajmérés.
14. hét:
Nemlineáris mérések. Mérések demonstrációja.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Páratlan heteken heti 4 óra előadás. Páros heteken heti 2 óra előadás, 2 óra számítógépes laboratórium gyakorlat.

10. Követelmények a.    A szorgalmi időszakban:
Az aláírás megszerzésének feltétele az előadásokon és a laborgyakorlatokon való legalább 70 %-os részvétel, mindkét ZH legalább elégséges teljesítése. A két ZH alapján vizsgajegy kerül megajánlásra.
b.    A vizsgaidőszakban:
Szóbeli vizsga tehető, amennyiben a két ZH eredménye alapján megajánlott jegyet a hallgató nem fogadja el.
c.    Elővizsga:
A tárgyból elővizsga nincs.

11. Pótlási lehetőségek Egy sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban a pótzárthelyin pótolható. A sikertelen (pót) zárthelyi a pótlási héten különeljárási díj ellenében egy további alkalommal pótolható.

12. Konzultációs lehetőségek Az oktatókkal történő egyéni megbeszélés szerint.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Pozar, David M.: Microwave Engineering, John Wiley & Sons, 2005.
Dr. Kása István: Mikrohullámú integrált áramkörök, Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1978.
Dr. Almássy György: Mikrohullámú kézikönyv, Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1973.
Christian Gentili: Microwave Amplifiers and Oscillators, McGraw-Hill, 1987, ISBN0-07-022995-3
Tibor Berceli : Nonlinear Active Microwave Circuits, Elsevier Science Publishers, Amsterdam, The Netherlands, 1987.
Dr. Jachimovits László, Dr. Berceli Tibor, Gödör Éva, Endersz György : Mikrohullámú áramkörök, Budapesti Műszaki Egyetem, Villamosmérnöki Kar, J 5-764 jegyzet, 11.változatlan kiadás, Tankönyvkiadó, Budapest, 1986.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	56
Félévközi készülés órákra	20
Felkészülés zárthelyire	20
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
Vizsgafelkészülés	24
Összesen	120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Gerhátné Dr. Udvary Eszter    docens    HVT
Dr. Zólomy Attila    docens    HVT
Hosszú Sándor    tanársegéd    HVT
Jakab László    PhD. hallgató    HVT
Károlyi Gergely    PhD. hallgató    HVT