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>>>Disclaimer |
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Lehrveranstaltung
Antennen & Hochfrequenztechnik
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Titel: |
Hochfrequenztechnik (HF)
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Skripte, Übungsblätter, Klausuren und Klausurergebnisse |
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Professor:
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Dr.-Ing. Tilo
Ehlen |
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Umfang: |
2
SWS
Vorlesung, 1 SWS Übung, 1 SWS Praktikum
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Lernziel: |
Die Veranstaltung vermittelt in einem Semester die
allgemeinen Grundlagen der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik. Die
Hochfrequenztechnik umfasst die Techniken und Realisierungen der
drahtlosen Informationsübertragung, wie diese bei der
Satelitenkommunikation, im Fernseh- und Rundfunkbereich, bei Funkgeräten
und Fernsteuerungen, bei GPS oder auch bei Radarsystemen,
GMS-Funktelefonen, Transpondern und kontaktlosen Chipkarten anzutreffen
sind.
Im Gegensatz zur klassischen Schaltungstechnik werden
aufgrund der sehr hohen Frequenzen und Schaltgeschwindigkeiten HF-typische
Techniken, Materialien, Halbleiter und Schaltungsvarianten eingesetzt. An
die Stelle von Spannung und Strom treten elektromagnetische Wellen, deren
Ausbreitung, Abstrahlung und Empfang mit Antennen ein wichtiges
Arbeitsgebiet der Hochfrequenztechnik ausmachen.
Die Vorlesung „Hochfrequenztechnik“ bildet die
Grundlage und Voraussetzung für die Vorlesung „Digitale Funksysteme“.
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Inhalt: |
Schwingkreise, HF-Filter, Leitungseffekte, Mikrostrip,
Mehrleitersysteme, Transformatoren und Richtkoppler, Streumatrix, Maxwell
Gleichungen, Elektromagnetische Wellen, Hohlleiter, Abstrahlung und
Antennen, Einkopplung und Schirmung, HF-Halbleiter, Wanderfeldröhren und
Magnetrons, Rauschen, Mikrowellenverstärker und HF-Oszillatoren, Mischung
und Frequenzvervielfachung, analoge Modulation und Demodulation,
Schaltungsbeispiele der analogen Hörfunk-, Fernseh- und Satelitentechnik.
Da der Umgang mit der Hochfrequenztechnik viel Übung erfordert, wird
das in der Vorlesung erlernte Wissen in Übungen und Praktika angewendet.
In den Übungen wird die Auslegung von Sende-, Empfangs,- und
Auswerteschaltungen der Hochfrequenz-, Mikrowellen-, Funk- und
Fernsehtechnik bearbeitet. Im Praktikum werden Sende- und
Empfangsantennen-Systeme aufgebaut, Geschwindigkeitsmessungen mit
Mikrowellen-Radar erforscht und Radioempfänger optimiert.
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Methodik: |
Vorlesung mit multimedialer Unterstützung und
Übungselementen auf der Basis von: Matlab/Simulink und Java-Applets
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Literatur: |
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Zinke, Brunswig: |
„Lehrbuch
der Hochfrequenztechnik“, Springer Verlag |
| Meinke,
Gundlach: |
“Taschenbuch
der Hochfrequenztechnik“, Springer Verlag |
| Simonyi: |
„Theoretische Elektrotechnik“, Barth Verlagsgesellschaft mbH |
| Ramo,
Whinnery, van Duzer: |
„Fields and
Waves in Communication Electronics“, Wiley |
| Nührmann: |
„Das große
Werkbuch Elektronik“, Franzis Verlag |
| Rothammel: |
„Antennenbuch“, Franckh-Kosmos Verlags-GmbH |
| Limann,
Pelka: |
„Funktechnik
ohne Ballast“, Franzis Verlag |
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Kark: |
Antennen und Strahlungsfelder |
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Animation: |
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Smithchart1: |
Smith-Chart von Agilent als Java Applet
- auch im Downloadbereich |
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Projekt: Im Rahmen der Vorlesung wird ein
Schaltungstechnisches Projekt durchgeführt. Der Student sollte bis zum Ende
der Vorlesung eine HF-Schaltung aufbauen und austesten. Die Bauteile und
Platine werden vom NT-Labor zur Verfügung gestellt. Ebenso können während
des Semesters die Werkzeuge und Lötanlagen des Labors verwendet werden.
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Projektbeschreibung.
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