F7061 Vysokofrekvenční elektrotechnika

Přírodovědecká fakulta
podzim 2021
Rozsah
4/0/0. 4 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. Mgr. Vít Kudrle, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. Mgr. Vít Kudrle, Ph.D.
Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. Mgr. Vít Kudrle, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Út 13:00–16:50 Fs2 6/4003
Předpoklady
doporučuje se absolvování předmětu Úvod do fyziky vysokých frekvencí
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Cílem předmětu je překlenout určitou mezeru mezi klasickou nízkofrekvenční teorií obvodů a optikou. Zajímavost této oblasti frekvencí je, že zde příliš nefungují asymptotické přístupy a musí se tak používat Maxwellovy rovnice ve své úplnosti, což přináší mnohdy nečekané praktické důsledky. V moderním světě jsme přímo obklopeni vysokofrekvenčními přístroji (TV, mobil, počítač, WiFi, atd.) a proto je potřeba, aby se absolvent dobře orientoval v jejich fyzikální podstatě.
Výstupy z učení
Student po absolvování bude schopen:
-orientovat se ve vysokofrekvenční technice a elektronice
-rozumět šíření elmg. vln, vidům na vedení
-popsat základní prvky vf. vedení
-popsat základní typy generátorů a detektorů
-orientovat se v běžných aplikacích
-přenést poznatky do své vlastní experimentální praxe
Osnova
  • Uvod do mikrovlnne elektroniky a techniky. Reseni Maxwellovych rovnic disperzni prostredi. Transverzalni vlny TE, TM. Elektricky a magneticky Hertzuv vektor. Fazova rychlost a kriticka vlnova delka. Konfigurace pole pro vid H01 v pravouhlem vlnovodu, rozlozeni proudu ve stenach vlnovodu. Prenos energie vlnovody. Aplikace dielektrickych a feritovych materialu. Prvky mikrovlnnych obvodu. Vlastnosti a typy dutinovych rezonatoru. Zpozdovaci linky. Hartreeho prostorove harmoniky. Vyvoj vf generatoru. Magnetrony, pohyb elektronu ve zkrizenych elektrickych a magnetickych polich. Mody oscilaci magnetronu. Oscilace tociveho pole v magnetronu, potencial synchronizace a kriticke napeti. Princip klystronu, Ramo-Shockleyuv teorem. Rychlostni a hustotova modulace. Zesileni klystronu. Princip cinnosti reflexniho klystronu, shlukovani elektronu v brzdnem poli. Reflexni klystron jako oscilator, elektronicke preladovani. Princip elektronek s postupnou vlnou. Mikrovlnne polovodicove soucastky. Objemove procesy v polovodicich typu GaAs. Gunnova dioda jako oscilator. Princip cinnosti lavinovyh diod. Varaktory a jejich pouziti. Integrovane obvody pro mikrovlnne pouziti.
Literatura
  • David Pozar: Microwave Engineering
  • Microwave and RF engineering. Edited by Roberto Sorrentino - Giovanni Bianchi. Hoboken, N.J.: Wiley, 2010, xix, 892 p. ISBN 9780470758625. info
  • Introduction to linear circuit analysis and modellingfrom DC to RF. Edited by Luis Miguel da Silva Carvalho de. Moura - Izzat Darwazeh. Boston: Newnes, 2005, viii, 362. ISBN 008045478X. info
  • Handbook of RF and wireless technologies. Edited by Farid U. Dowla. Boston: Newnes, 2004, xxiii, 515. ISBN 0750676957. info
  • High frequency techniquesan introduction to RF and microwave engineering. Edited by Joseph F. White. Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience, 2004, xxii, 502. ISBN 0471455911. info
  • Introduction to RF equipment and system design. Edited by Pekka Eskelinen. Norwood, MA: Artech House, 2004, xiii, 263. ISBN 1580536654. info
  • TYSL, Václav a Vladimír RŮŽIČKA. Teoretické základy mikrovlnné techniky. Vyd. 1. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1989, 450 s. URL info
Výukové metody
teoretická přednáška
Metody hodnocení
ústní zkouška
Navazující předměty
Informace učitele
Starší název předmětu: Mikrovlnná technika a elektronika
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
L.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 1999, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, podzim 2013, podzim 2015, podzim 2017, podzim 2019.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2021/F7061