Kursplan för Högfrekvensteknik

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2021-02-10 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnHigh frequency electromagnetic waves
  • KurskodEEM021
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTKELT
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeElektroteknik
  • InstitutionRYMD-, GEO- OCH MILJÖVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Svenska
  • Anmälningskod 50130
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0107 Tentamen 6 hp
Betygsskala: TH
6 hp
  • 10 Jan 2022 em J
  • 13 Apr 2022 fm J
  • 16 Aug 2022 em J
0207 Laboration1 1,5 hp
Betygsskala: UG
1,5 hp
    1 Kursmodulen ges av institutionen MIKROTEKNOLOGI OCH NANOVETENSKAP

    I program

    Examinator

    Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

    Behörighet

    Grundläggande behörighet för grundnivå
    Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

    Särskild behörighet

    Samma behörighet som det kursägande programmet.
    Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

    Kursspecifika förkunskaper

    Grundläggande elektromagnetisk fältteori, t ex EEM015 Elektromagnetiska fält.

    Syfte

    Kursen avser att väcka intresse för, samt ge en nödvändig grund för, förståelse och beskrivning av högfrekventa elektromagnetiska vågfenomen och exemplifiera dessa inom moderna tillämpningar t ex fiberoptik, laserteknik, mikrovågsteknik och mikroelektronik. Studenterna ska lära sig använda Maxwells teori för att lösa elektromagnetiska problem med nära anknytning till tillämpningar och forskning och ska tillägna sig en utökad teoretisk grund som de senare kan specialisera till olika tillämpningsområden (t ex fotonik, mikrovågsteknik etc).

    Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

    · beskriva olika typer av transmissionsledningar och deras karakteristiska storheter, förstå vågutbredning på transmissionsledningar, och kunna använda smithdiagrammet för att lösa transmissionsledningsproblem. · beskriva elektromagnetiska fält i vågledare och kaviteter och använda dessa för att beräkna effekttransport och förluster. · förstå byggblocken i optiska fiberkommunikationssystem, samt de begränsningar som finns med avseende på dispersion och dämpning i sådana system. · beskriva olika mikrovågskomponenter (speciellt högfrekvenstransistorer), bestämma en vågledares längd och avslutning från mätningar på reflekterade vågor, mäta spridningsparametrar för en tvåport och konstruera en mikrovågsförstärkare. · härleda strålning från en given strömprofil, kunna definiera och använda karakteristiska egenskaper hos en antenn, samt förstå och kunna använda radarekvationen.

    Innehåll

    I. Transmissionsledningar: Olika typer av transmissionsledningar och deras karakteristiska egenskaper. Vågutbredning på transmissionsledningar. Transienta förhållanden; Smithdiagrammet; Anpassningsproblem. II. Vågledare: Egenskaper hos TEM-, TE- och TM-moder i vågledare Beskrivning av elektromagnetiska fält i vågledare. Effekttransport och förluster i en vågledare. Elektromagnetiska fält i resonanta kaviteter, lagrad energi, förluster, kavitetens Q-faktor och resonansfrekvens. III. Optisk fiberkommunikation Systemkomponenter: Sändare, fibrer, förstärkare, mottagare. Fibertransmission: dispersiv pulsbreddning och intersymbolinterferens, dämpning, förstärkning, brus, signal-brusförhållande, bitfelssannolikhet. IV. Mikrovågselektronik Repetition av två-portarbegreppet för transistorer. Spridningsparametrar för två-portar. Mikrovågskomponenter, speciellt högfrekvenstransistorer. Konstruktion av mikrovågsförstärkare m.h.a. Smithdiagrammet. Mikrovågsmätningar. V. Antenner Strålning (elektromagnetiska fält) från en given strömprofil. Egenskaper hos en antenn: direktivitet, riktningsförstärkning, lobbredd, huvudlob, effektförstärkning, strålningsresistans, effektiv area och antennens verkningsgrad. Strålning från en sprötantenn med olika strömprofiler och från uniform och binomialgrupper. Fasstyrning. Strålningsdiagram. Radarekvationen och Friis ekvation.

    Organisation

    Föreläsningar varvas med övningar (~18 föreläsningar, ~10 övningar). Det ingår tre laborationer som illustrerar de behandlade begreppen med tillämpningar inom olika teknikområden; transmissionsledningar, optisk fiberkommunikation och mikrovågstransistorer.

    Litteratur

    D.K. Cheng, Field and Wave Electromagnetics, Addison-Wesley, kap 9-11, eller D.K. Cheng, Fundamentals of Engineering Electromagnetics, Addison-Wesley, kap 8-10; T. Fülöp: Kompendium i Högfrekvensteknik; J. Stake, M. Ingvarson and H. Hjelmgren: "Mikrovågselektronik".

    Examination inklusive obligatoriska moment

    Kursen examineras med två tentamina under kursens gång, godkända laborationer, samt obligatorisk närvaro vid gästföreläsning och studiebesök.

    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.

    Kursplanen innehåller ändringar

    • Ändring gjord på kurstillfälle:
      • 2021-03-27: Examinator Examinator ändrat från Vincent Desmaris (vindes) till Denis Meledin (denmel) av Viceprefekt
        [Kurstillfälle 1]