Kursplan för Millimetervågs- och THz-teknik

Kursplan fastställd 2022-02-07 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnMillimeter wave and THz technology
  • KurskodRRY070
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPWPS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeElektroteknik, Teknisk fysik
  • InstitutionRYMD-, GEO- OCH MILJÖVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 29136
  • Min. antal deltagare5
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0107 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp
  • 08 Jan 2024 fm J
  • Kontakta examinator
  • Kontakta examinator

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

Grundläggande kunskaper i elektromagnetiska fält (finns oftast i kandidatprogram/civilingenjörsprogram i Teknisk Fysik, Elektroteknik och Materialteknik)

Syfte

Kursen har som syfte att introducera studenterna till olika utmaningar för att generera, detektera och överföra elektromagnetisk strålning på mm-våglängder och Terahertzfrekvenser. Genom föreläsningar och praktiska arbeten, ska studenterna erhålla teoretiska och praktiska färdigheter i ämnet. Dessutom har det lärarledda projektet till syfte att ge studenterna djupare kunskap och förståelse i en specifik del av ämnet. Det övergripande målet för kursen är att förse studenterna med breda kunskaper inom ämnet, som direkt kan tillämpas inom industrin, radioastronomisk instrumentering eller inom miljö och geovetenskap.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Identifiera och förklara principerna för millimetervågs- och Terahertzmottagare samt system.
  • Välj tekniker som är lämpliga för specifika applikationer och frekvensband som baseras på den speciella teknikens fördelar och begränsningar.
  • Beskriv arbetsprincipen för olika typer av mottagare för millimetervågs- och Terahertzstrålning.
  • Välj och implementera lämpliga mättekniker för karakterisering av enheter och system vid millimetervågs- och Terahertzfrekvenser.
  • Motivera det praktiska genomförandet för tillverkning av komponenter samt kretsar i millimetervågs- och THz-system.
  • Utforma grundläggande strukturer och system för koppling med antenn i THz-området, baserat på Gaussiska strålar (kvasioptik).
  • Beskriv arbetsprinciperna för olika typer av millimetervågs- och Terahertzsignalkällor.
  • Argumentera för användning av lågbrusiga millimetervågs- och THz-mottagaretekniker vid olika tillämpningar, som t.ex. telekommunikation, säkerhet, radioastronomi, miljövetenskapliga observationer mm.
  • Lösa elektromagnetiska problem med programvara som HFSS och ADS.

Innehåll

Kursmaterialet omfattar följande ämnen:
  • Principerna för millimetervågs- och Terahertzmottagare och system; t.ex. direkt- och heterodyndetektion.
  • THz detektorer för millimetervågs- och Terahertz-strålning; t.ex. halvledar- och superledarbaserad, deras principer och specifika egenskaper samt applikationsområde.
  • Mättekniker för karakterisering av enheter och system vid millimetervågs- och Terahertz-frekvenser; t.ex. brus, bandbredd, responsivitetsmätningar.
  • Praktisk implementering för tillverkning av komponenter och kretsar för millimetervågs- och THz-system, t.ex. mikrofabrikation, komponenter och kretsintegration.
  • Grundläggande Gaussisk vågutbreddning och kvasioptisk design av dess koppling med antennsystem.
  • Signalkällor för millimetervågs och Terahertz-strålning; t.ex. vakuum, fasta tillstånd eller optikbaserad, deras principer och specifika egenskaper samt applikationsområde.
  • THz lågbrusiga mottagarsystem för olika applikationer, t.ex. telekommunikation, säkerhet, radioastronomi, miljövetenskapliga observationer.

Organisation

Kursen innehåller ungefär 16 föreläsningar, laborationer med RF/mikrovågsmätningsutrustning med ett projektarbete.
Projektarbetet genomförs av studenter individuellt eller parvis (en lista över projektämnen kommer att erbjudas under kursen).
Genom hela kursen testas eleverna med hjälp av skriftliga miniprov i början av varje föreläsning.
Gäst föreläsningar, 1-2 st., från ledande företag planeras i avslutning av kursen. Även besök till Chalmers renrum MC2 kommer erbjudas till intresserade studenter.

Litteratur

Förteckningen över rekommenderad litteratur innehåller journalartiklar och e-böcker, som kommer att tillhandahållas via direkta länkar till pdf-filer eller länkar via Chalmers bibliotek.

Examination inklusive obligatoriska moment

För att genomföra kursen måste studenten:
  1. Ha närvarat vid minst 85% av föreläsningarna.
  2. Slutfört laborationsövningarna.
  3. Genomfört projektarbetet.
  4. Samlat ihop minst 24 poäng (högst 60) från miniproven (upp till 10p.), projektet (upp till 16p.) och den skriftliga tentamen (upp till 34p).
Kursens slutbetyg för betyget 3 ges till en sammanlagd poäng på 24-35, betyget 4 för sammanlagd poäng på 36-47 och betyget 5 ges till mer än 48 ihopsamlade poäng.

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.