Die Studierenden verfügen über ein vertieftes Verständnis der Beschreibung
von Vielpolen sowie über praktische Erfahrung in der Vermessung der Eigenschaften
dieser Vielpole. Für den Entwurf von Hochfrequenzschaltungen haben die Studierenden
grundlegende Kenntnisse sowohl von klassischen analytischen Methoden der Hochfrequenztechnik
als auch von rechnergestützter Entwurfsautomatisierung (Computer Aided Design, CAD).
Die
Studierenden können die grundlegenden Dimensionen von hochfrequenzschaltungen mit
“Papier und Bleistift” bestimmen und daher die CAD-Simulationsergebnisse kritisch
beurteilen. Sie sind in der Lage, solche Schaltungen unter Berücksichtigung der
physikalischen Randbedingen und der durch die Herstellung gegebenen Prozessfenster
mit Hilfe geeigneter Modelle zu optimieren.
Sie verstehen ein CAD als Carrier von
Erfahrungen und Erkenntnissen, die dem Ingenieur mittels Berechnungsverfahren und
mathematischer und empirischer Modelle zur Verfügung gestellt werden. Sie beherrschen
die Verwendung von Kleinsignal- und Großsignalmodellen zur Beschreibung elektromagnetischer
Vorgänge, welche sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich verwendet werden
können.
Die Studierenden können ausgehend von Lastenheften elektronischer Komponenten,
von Fertigungsprozessen und von Kundenanforderungen Hochfrequenzschaltungen synthetisieren
und deren tatsächliche Eigenschaften mit größtmöglicher Genauigkeit simulieren.
Die Studierenden können selbstständig geeignete Berechnungsverfahren zur Beschreibung und Optimierung elektromagnetischer Schaltungen unter Vorgabe praktischer realer Randbedingungen anwenden und können insbesondere die Relevanz der dazu notwendigen Parameter einschätzen. Sie können kritisch simulierte und experimentell gefundene Resultate vergleichen und sich daraus ergebenden Schlussfolgerungen auf wissenschaftlichem Niveau formulieren.
Die Studierenden lernen, sich kritisch mit der Inkongruenz der tatsächlich persönlich erlangten und den gegebenen Zielen auseinanderzusetzen und daraus, anstatt zu verharren, selbstständig Wege zu weiteren Verbesserung zu finden.
Die Lehrveranstaltung befähigt die Studierenden dazu, sich hinsichtlich der Ziele, des Vorgehens, der Ergebnisse und weiterführender Schritte auf hohem fachlichen Niveau mit dem entsprechenden Expertenkreis auszutauschen.
Das Modul vermittelt die professionelle Entwicklung von Hochfrequenz- und Mikrowellenschaltungen.
- Kleinsignalverstärker (Stabilität, Gewinn, Rauschen)
- Großsignalbeschreibung von Halbleiterbauelementen wie Dioden, BJT (Großsignalersatzschaltbild nach Statz Rayethon), FET (verschiedene Kanalmodelle)
- Diskrete und verteilte passive Eintore, insbesondere Resonatoren
- Passive Zweitore, insbesondere Filter, Immitanzinverter, Wellenleitungsdiskontinuitäten
- Passive Dreitore wie Leistungsteiler, Di- und Duplexer, Zirkulatoren,
- Passive Viertore wie Delta-Sigma-Richtkoppler, Hybride
- Mischer
- Großsignalverstärker
Grundkenntnisse der Elektrodynamik und der Schaltungstechnik