Kursplan för Mikrovågsteknik

Kursplan fastställd 2023-02-02 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnMicrowave engineering
  • KurskodMCC121
  • 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 29113
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0111 Laboration 1,5 hp
Betygsskala: UG		 1,5 hp
0211 Tentamen 6 hp
Betygsskala: TH		 6 hp
  • 08 Jan 2024 fm J
  • 04 Apr 2024 fm J
  • 28 Aug 2024 em J

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

Kunskaper i kretsteori, analog elektronik, flervariabelanalys, Fourieranalys, komplexa variabler och funktioner, transmissionsledare, elektromagnetisk fältteori.
Rekommenderade kurser: Elektromagnetiska vågor och komponenter (RRY036); Högfrekvensteknik (EEM021); Konstruktion av mikrovågs- och fotoniksystem (SSY085).

Syfte

Syftet med kursen är att ge grunderna för mikrovågsteori och teknik. Deltagarna kommer att lära sig att analysera komponenter, kretsar och strukturer som interagerar med elektromagnetiska fält och med geometriska dimensioner jämförbara med en våglängd, eller när effekter av vågutbredning måste beaktas. Målet är att studenterna ska konstruera en grundläggande passiv mikrovågskrets med hjälp av moderna CAD-verktyg, och experimentellt verifiera konstruktionen med en modern vektoriell nätverksanalysator för mikrovågsfrekvenser.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  1. Analysera vågutbredning (TE, TM, TEM) i diverse vågledare (koaxialledning, mikrostripledning, stripline, kopplade ledare, rektangulära och cirkulära vågledare);
  2. Tillämpa N-port representation för att analysera mikrovågskretsar;
  3. Tillämpa Smith-diagram för analys och syntes av mikrovågskretsar;
  4. Konstruera och utvärdera olika matchningstopologier;
  5. Konstruera, analysera och karakterisera riktkopplare och effektdelare;
  6. Konstruera och analysera dämpare, fasvridare och resonatorer;
  7. Förklara grundläggande egenskaper hos ferritkomponenter (cirkulationer och isolatorer).

Innehåll

Kursen behandlar analys och konstruktionsmetoder av passiva mikrovågskretsar. Innehåll: fältanalys av vågor längs planara ledningar och rektangulära/circkulära vågledare, Spridningsmatris [S], N-port representation, Foster's reaktansteorem, excitation av vågledare, Smith-diagram, impedansanpassning, impedanstransformatorer (Chebyshev, kvartvåg, binomial), teori för små reflektioner, kopplade ledare, jämna/udda-modanalys, riktkopplare, effektdelare, dämpare, fasskiftare, ferritkomponenter, resonatorer och mikrovågsmätteknik.

Kursen innehåller tre labbmoment (1.5 hkp):

  1. Konstruktion av en typisk mikrovågskomponent (branch line coupler);
  2. Karakterisering och mätning med nätverksanalysator (VNA);
  3. Datorlaboration (3D elektromagnetisk simulering av utbredning i vågledare).

Organisation

Kursen innehåller föreläsningar, räkneövningar, hemuppgifter oct laborationer:

  • Föreläsningar 28
  • Räkneövningar 28h
  • Laborationer 12h
  • Hemuppgifter
  • Vi brukar genomföra ett studiebesök till ett företag inom mikrovågsbranschen.

Litteratur

Microwave Engineering by David M. Pozar, 4th edition, 2011. ISBN13: 9780470631553.
Vetenskapliga artiklar.
Kompletterande litteratur: Robert E. Collin: Foundations for microwave engineering: 2nd ed, McGraw-Hill, Inc., 1992/2001.
Matthew A. Morgan, Principles of RF and Microwave design, Artech House, 2020.

Examination inklusive obligatoriska moment

Godkänd skriftlig tentamen (öppen bok) och godkända laborationer (tre moment).

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.