Radiofrekvencijska i mikrovalna mjerenja
Nositelji
Opis predmeta
Studijski programi
Sveučilišni diplomski
Opće kompetencije
Naglasak predmeta je na razumjevanju temeljnih fizikalnih razlika između mjerne metodologije, građe mjernih instrumenata i mjernih sustava u klasičnom elektroničkom inženjerstvu i inženjerstvu u radiofrekvencijskom i mikrovalnom području. Na temelju usvojenih teoretskih i praktičnih znanja studenti će biti sposobni izvršiti mjerenje svih osnovnih mjernih veličina koji se javljaju u svakodnevnoj inženjerskoj praksi u radiokomunikacijama i elektronici (mjerenje snage neprekinutih signala, impulsnih signala i signala sa složenom ovojnicom, mjerenje parametara spektra signala, mjerenje raspršnih parametara, mjerenje faktora šuma).
Ishodi učenja
- Identificirati razlike između mjerenja u niskofekvencijskom i radiofrekvencijskom i mikrovalnom području
- Identificirati osnovne mjerne veličine u radiofrekvencijskom i mikrovalnom području.
- Objasniti građu standardnih laboratorijskih instrumenata (mjerača snage, generator signala, skalarnog i vektorskog analizatora mreža)
- Odabrati prikladnu metodu mjerenja i odgovarajući mjerni instrumentarij za svaku temeljnum jernu veličinu u RF i mikrovalnom području (snagu, frekvenciju, raspršne parameter, spektar, faktor šuma i EM polje)
- Identificirati potrebne konektore, mjerne kabele i ostalu pomoćnu opremu za pojedino mjerenje
- Razviti jednostavni mjerni sustav koji se sastoji od više standardnih mjernih instrumenatu u RF i mikrovalnom području
Oblici nastave
Na predavanjima se svaka cijelina obrađuje teorijski i pomoću pokaznih eksperimenata
Laboratorijske vježbeIzvode se četiri bloka laboratorijskih vježbi u grupama po 4-5 studenata.
Pokusi na predavanjimaIzvodi se 12 pokaznih eksperimenata koji obuhvaćaju cijelokupno gradivo. Svaki pokus se snima kamerom i projecira na platno kako bi svi studenti mogli pratiti tijek eksperimenta.
KonzultacijeTermini za konzultacije s profesorom i asistentom postoji u svakom tjednu, a potrebi se ponekad organiziraju i grupne konzultacije da se bolje objasni pojedina cijelina.
Konstrukcijske vježbeStudentima se nudi i NEOBAVEZNI projekt u kojem je potrebno samostalno konstruirati i ispitati mali mjerni sustav. Studenti koji odaberu i uspješno izvedu ovaj projekt dobivaju dodatnih10 bodova. Ovi bodovi se pribrajaju na sve postignute bodove a istovremeno mogu zamijeniti 10 obaveznih bodova iz bilo koje komponente ocijenjivanja.
Način ocjenjivanja
Kontinuirana nastava | Ispitni rok | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Vrsta provjere | Prag | Udio u ocjeni | Prag | Udio u ocjeni | ||
Laboratorijske vježbe | 0 % | 20 % | 0 % | 20 % | ||
Sudjelovanje u nastavi | 0 % | 3 % | 0 % | 3 % | ||
Prisutnost | 0 % | 2 % | 0 % | 2 % | ||
Međuispit: Pismeni | 0 % | 10 % | 0 % | |||
Završni ispit: Pismeni | 0 % | 15 % | ||||
Završni ispit: Usmeni | 50 % | |||||
Ispit: Pismeni | 0 % | 25 % | ||||
Ispit: Usmeni | 50 % |
Tjedni plan nastave
- Uvod - Potreba i važnost mjerenja u radiofrekvencijskom i mikrovalnom području u svakodnevnom radu u radiokomunikacijama i elektronici. Primjeri uobičajnih inženjerskih problema. Osnovne mjerne veličine u radiofrekvencijskom i mikrovalnom području: snaga, frekvencija, raspršni parametri, spektar signala, temperatura i faktor šuma.
- Generatori signala, slobodno oscilirajući generator, dinamički generator, sintezirani generator.
- Građa digitalnog brojača frekvencije u radiofrekvencijskom i mikrovalnom području.Mjerenje snage na termičkom principu, bolometar, termopar. Mjerenje snage pomoću diodnog detektora. Razlike između mjerenja neprekinutog signala, impulsno moduliranog signala i signala sa složenom ovojnicom.
- Praktični grupni rad I - mjerenje snage i frekvencije sinteziranog laboratorijskog izvora signala u neprekinutom radu i mjerenje snage i frekvencije radiokomunakcijskog uređaja pomoću bolometarskog mjerača i diodnog detektora.
- Mjerenje raspršnih paramatera: skalarna i vektorska mjerenja. Građa skalarnog analizatora, skalarna kalibracija.
- Mjerenja na radiokomunikacijskim sustavima izvedena iz mjerenja skalrnih raspršnih parametara: mjerenje neprilagodjena antenskog sustava, mjerenje prijenosne karakteristike komunikacijskog lanca.
- Praktični grupni rad II - mjerenje skalarnih parametara (povratnih gubitaka i prijenosnog pojačanja odnosno dobitka pretvorbe) mikrovalnog filtera i radiokomunikacijskog bloka sa frekvencijskom pretvorbom (prijemničkog pretvornika prema dolje).
- Međuispit
- Građa vektorskog heterodinskog analizatora mreža. Kalibracija i vektorska korekcija pogrešaka.
- Mjerni kabeli, konektori, mjerne naprave (fixtures) i mikro-probe (wafer probes) . Ekstrakcija mjerenih parametra iz sirovih izmjerenih parametara koji sadrže i parazitne parametre kučišta (de-embedding).
- Praktični grupni rad III - mjerenje raspršnih parametara mikrovalnog tranzistora i koeficijenta refleksije antene radiokomunikacijskog uređaja.
- Građa heterodinskog analizatora spektra u radiofrekvencijskom i mikrovalnom području frekvencija.
- Praktični grupni rad IV - mjerenje presjecišne točke trećeg reda mikrovalnog pojačala i mjerenje spektra odnosno parametara modulacije radiokomikacijskog uredjaja.
- Mjerni izvori šuma, Y metoda mjerenja šuma, gradja mjerača šuma
- Završni ispit