Kursplan för Konstruktion av monolitiska integrerade mikrovågskretsar (MMIC)

Kursplan fastställd 2024-02-02 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnDesign of monolithic microwave integrated circuits (MMIC)
  • KurskodEME110
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPWPS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeElektroteknik, Teknisk fysik
  • InstitutionMIKROTEKNOLOGI OCH NANOVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 29138
  • Max antal deltagare20 (minst 10% av platserna reserveras för utbytesstudenter)
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0103 Projekt 7,5 hp
Betygsskala: TH		7,5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Studenterna förväntas ha en grundläggande förståelse för elektroniska kretskomponenter (transistorer, dioder, etc.) samt viss mikrovågselektronik, vilket visas genom tidigare framgångsrikt deltagande i kurserna Mikrovågsteknik (MCC121) och Aktiva mikrovågskretsar (EME102) eller motsvarande kurser (kontakta examinator före kursstart för att verifiera andra motsvarande kurser som förkunskapsgrundande).

Syfte

Kursens syfte är att ge en förståelse för konstruktion och tillverkning av monolitiska integrerade mikrovågskretsar (MMIC), samt olika metoder för att analysera ickelinjära mikrovågskretsar och olika halvledarteknologier. 

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • analysera grundläggande byggblock för RF-kretsar (lågbrusiga förstärkare, effektförstärkare, frekvensblandare, frekvens-multiplicerare och oscillatorer) för trådlösa kommunikationssystem.
  • konstruera och layouta en MMIC med hjälp av professionella CAD-verktyg.
  • beskriva forskningsfältet och bästa tillgängliga teknik för trådlösa sändtagare (transceivers) för frekvenser upp till 300 GHz.
  • skriva ett manuskript för en vetenskaplig tidskrift eller konferens.
  • muntligt presentera konstruerad MMIC.

Innehåll

  • Grundläggande IC process flöde
  • Sändare/mottagare arkitekturer.
  • Byggblock såsom oscillatorer, blandare, frekvens-multiplicerare och dividerare, lågbrusiga förstärkare och olika klasser av effektförstärkare.
  • Kisel-baserade MMIC/RFIC-teknologier, GaAs, InP och halvledarmaterial med stora bandgap.
  • Praktiska kretskonstruktionssteg från initial ide till implementerad krets - inklusive en layout som uppfyller konstruktionsregler

Organisation


Kursens lärandeaktiviteter bygger på tre pelare: föreläsningar, fem CAD-labbsessioner och ett MMIC-designprojekt. Målet med föreläsningarna är att förbereda studenterna att konstruera sin egen integrerade krets i en toppmodern GaAs MMIC-process. Under laborationerna kommer studenterna att lära sig hur man använder ett kommersiellt CAD-verktyg (Keysights Advanced Design System - ADS) i kombination med ett processdesignkit (PDK) för att praktiskt konstruera en krets. Slutligen kommer varje student att arbeta med ett projekt som involverar kretskontruktion, layout, elektromagnetisk simulering, konstruktionskontroll (DRC) och leverans av en komplett konstruktion vid slutet av kursen. Studentkonstruktioner med lovande simuleringsresultat kommer att tillverkas genom WIN (Semiconductors University program)!

Kommunikation i denna kurs kommer att ske under föreläsningar och genom Canvasmeddelanden.

Nödvändiga studentresurser: Tillgång till en någorlunda modern dator som möjliggör installation av Chalmers studentprogramvara - särskilt Keysight ADS. Under laborationerna finns datorer att tillgå men att ta med egen bärbar dator kan vara att föredra.

Deadlines i denna kurs kommer att meddelas tidigt och är definitiva. Frånvaro på enstaka laborationer kan kompenseras genom att öva på materialet själv och demonstrera att man förstått lärandemålen i en kort pratstund med examinatorn.
​

Litteratur

I kursen är föreläsningsanteckningarna huvudsakligt kursmaterial. Ytterligare material kommer att tillhandahållas via Canvas. Följande lista med böcker är icke-obligatoriskt kursmaterial:
  • I.D. Robertson and S. Lucyszyn: "RFIC and MMIC design and technology", IEEE 2001, ISBN 0 85296786 1
  • S. Marsh: "Practical MMIC Design", Artech House 2006, ISBN-10: 1-59693-036-5
  • R. Caverly: "CMOS RFIC Design Principles", Artech House 2007, ISBN-13: 978-1-59693-132-9
  • M. Steer: "Microwave and RF Design", Scitech 2010, ISBN: 9781891121883
  • J.Rogers and C. Plett: "Radio Frequency Integrated Circuit Design", Artech House 2003, ISBN: 1-58053-502-x

Examination inklusive obligatoriska moment

Betygsättningen kommer att baseras på labbtentor, en kort presentation på minikurskonferensen där studenterna presenterar sitt konstruktionsarbete och ett 4-sidigt papper i konferensstil som beskriver den slutliga kretskonstruktionen och layouten. Viktningen är 15 % på laborationerna, 15 % på presentationen, 70 % på det tekniska papperet. Här betygsätts såväl form (figurkvalitet, text, referenser) som den tekniska kvaliteten på konstruktionen och diskussionen.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.