Mikrovalne mreže i sklopovi

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2023./2024.

Nositelji

Prof. dr. sc.
Davor Bonefačić
Prof. dr. sc.
Silvio Hrabar
Prof. dr. sc.
Radovan Zentner

Laboratorijske vježbe

Dubravko Tomić
univ. mag. ing. el. techn. inf.

Opis predmeta

Trakaste prijenosne linije: mikrotrakasta linija, simetrična trakasta linija. Suosna linija. Jednoprolazne i višeprolazne mikrovalne mreže, impedancijska, admitancijska, prijenosna i raspršna matrica, grafovi toka signala. Dvoprolazne mreže: atenuator, feritni izolator, zakretalo faze. Troprolazne mreže: cirkulator, djelila snage. Četveroprolazne mreže: usmjerni sprežnici i hibridi. Mikrovalni rezonatori i filtri. Mikrovalni poluvodički elementi: PIN dioda, varaktorska dioda, Schottkyjeva dioda, bipolarni tranzistor, HBT, MOSFET, MESFET, HEMT. Mikrovalna pojačala: definicija pojačanja, stabilnost, projektiranje pojačala za zadano pojačanje i zadani faktor šuma. Mikrovalni oscilatori: oscilator s Gunnovim elementom, tranzistorski oscilator, sinkronizacija, fazni šum. Mješalo, miješanje.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-HR] Audiotehnologije i elektroakustika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Automatika i robotika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroenergetika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroničko i računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektronika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektrostrojarstvo i automatizacija - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Komunikacijske i svemirske tehnologije - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti profila (3. semestar)
[FER3-HR] Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno modeliranje u inženjerstvu - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računarska znanost - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o mrežama - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o podacima - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER2-HR] Bežične komunikacijske tehnologije - profil
Teorijski predmeti profila (1. semestar)
[FER2-HR] Elektronika - profil
Teorijski predmeti profila (1. semestar)

Ishodi učenja

  1. analizirati mreže i sklopove s raspodijeljenim parametrima
  2. objasniti rad i namjenu višeprolaznih mikrovalnih sklopova
  3. dizajnirati trakaste prijenosne linije i sklopove koji se sastoje od takvih linija
  4. objasniti način rada mikrovalnih poluvodičkih elemenata i njihovu primjenu
  5. dizajnirati jednostavne aktivne mikrovalne sklopove s poluvodičkim elementima
  6. objasniti rad mikrovalnog oscilatora
  7. objasniti načela sinteze frekvencije
  8. objasniti načela miješanja i konverzije frekvencije

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja iznose teorijske koncepte, postojeće matematičke modele te primjere iz prakse.

Auditorne vježbe

Auditorne vježbe omogućuju primjenu koncepata s predavanja u rješavanju praktičnih primjera.

Samostalni zadaci

Samostalni zadaci produbljuju razumijevanje i razvijaju samostalnost u rješavanju praktičnih problema.

Laboratorij

Laboratorij nadopunjuje razvijanje sposobnosti rješavanja problema putem samostalnog i timskog rješavanja kompleksnijih problema.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 50 % 0 % 0 % 0 %
Međuispit: Pismeni 0 % 25 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 50 % 25 %
Završni ispit: Usmeni 50 %
Ispit: Pismeni 50 % 50 %
Ispit: Usmeni 50 %
Napomena / komentar

--

Tjedni plan nastave

  1. Prolaz i referentna ravnina. Jednoprolazna mreža. Impedancija. Fosterov teorem za reaktancije. Dvoprolazne i višeprolazne mreže. Impedancijska i admitancijska matrica (Z- i Y-parametri). Valovi snage, raspršni parametri. Prijenosna matrica (ABCD-parametri). Recipročna mreža, prilagođena mreža, mreža bez gubitaka.
  2. Četvrtvalni transformator impedancije. Suosna prijenosna linija. Simetrična trakasta linija, mikrotrakasta linija.
  3. Graf toka signala. Pojednostavnjenje grafa. Masonovo pravilo. Dvoprolazne mreže (atenuator, feritni izolator, zakretalo faze).
  4. Troprolazne mreže (feritni cirkulator, T-spoj, otpornao djelilo snage, Wilkinsonovo djelilo snage).
  5. Usmjerni sprežnik (simetrični i nesimetrični). Valovodni i linijski sprežnici, hibridi. Kvadraturni hibrid, pi-hibrid, analiza pobudom parnim i neparnim modovima.
  6. Serijski i paralelni titrajni krug, faktor dobrote i širina pojasa. Linijski rezonatori, šupljinski rezonatori, dielektrični rezonatori. Pobuda rezonatora. Sprega s vanjskim krugom.
  7. Sinteza mikrovalnog filtra. Filtri s maksimalno glatkim odzivom. Čebiševljevi filtri. Eliptički filtri. Skaliranje impedancije i frekvencije. Richardsova transformacija. Kurodin identitet. Prototipovi mikrovalnih filtara.
  8. Međuispit
  9. PIN-dioda. Varaktorska dioda. Schottkyjeva dioda. Gunnov element. Mikrovalne lavinske diode. Mikrovalni bipolarni tranzistori, HBT. Mikrovalni tranzistori s učinkom polja, MOSFET, MESFET, HEMT.
  10. Definicije pojačanja snage. Stabilnost pojačala, kružnice stabilnosti. Unilateralno pojačalo, mjera unilateralnosti. Projektiranje pojačala za zadano pojačanje. Projektiranje pojačala za zadani faktor šuma.
  11. Collpitsov i Hartleyev oscilator. Naponom upravljani oscilator. Kristalni oscilator. Oscilator s jednoprolaznim elementom (Gunnov oscilator). Mikrovalni tranzistorski oscilatori.
  12. Sinkronizacija oscilatora. Fazni šum oscilatora.
  13. Izravna sinteza frekvencije. Sintezatori s fazom sinkroniziranom zamkom (PLL). Digitalni sintezatori frekvencije.
  14. Sklopovi mješala, analiza i projektiranje mješala.
  15. Završni ispit

Literatura

Juraj Bartolić (2011.), Mikrovalna elektronika, Graphis, Zagreb
D. Bonefačić, R. Zentner (2010.), Mjerenja u mikrovalnoj elektronici, FER
Z. Smrkić (1990.), Mikrovalna elektronika, Školska knjiga
David M. Pozar (2011.), Microwave Engineering, John Wiley & Sons
Collin, R.E. (1992.), Foundations for Microwave Engineering, 2nd Revised edition, McGraw-Hill Publishing Co.

Za studente

Izvedba

ID 222439
  Zimski semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
12 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja

Ocjenjivanje

88 izvrstan
76 vrlo dobar
66 dobar
55 dovoljan

Sličan predmet