Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Komunikacja mikrofalowa
Koordynator przedmiotu:
prof. Bogdan Galwas, mgr inż. Jerzy Skulski, mgr inż. Krzysztof Madziar
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Elektronika
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - zaawansowane
Kod przedmiotu:
KOM
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
60
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
3
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Student powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu techniki mikrofalowej oraz układów elektronicznych.
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z techniką transmisji informacji wykorzystującej pasma fal mikrofalowych, milimetrowych i submilimetrowych (THz), z wykorzystaniem wolnej przestrzeni i prowadnic falowych, ze szczególnym uwzględnieniem możliwości przyrządów elektronowych najnowszych technologii, oraz z zasadami projektowania wybranych elementów systemów transmisyjnych.
Treści kształcenia:
Wprowadzenie do komunikacji mikrofalowej. Idea radiowej transmisji sygnałów z wykorzystanie fali nośnej. Idea łącza radiowego, ewolucja systemów, łącza analogowe i cyfrowe. Elementy zaawansowanej teorii obwodów I. Obwody z elementami nieliniowymi: nieliniowa rezystancji i nieliniowa pojemność. Metoda perturbacji. Analiza obwodu w dziedzinie częstotliwości i czasu. Elementy zaawansowanej teorii obwodów II. Warunki stabilności dwuwrotników mikrofalowych. Techniki dopasowania obwodów mikrofalowych, szerokopasmowe obwody dopasowujące. Modelowanie i ekstrakcja parametrów diod i tranzystorów mikrofalowych. Modelowanie nieliniowości. Rezonatory i filtry mikrofalowe. Rezonatory mikrofalowe: parametry i podstawowe struktury. Przestrajania obwodów rezonansowych. Podstawowe struktury filtrów mikrofalowych. Zasady projektowania filtrów mikrofalowych. Anteny mikrofalowe. Podstawowe struktury i zasady działania anten radiowych i mikrofalowych. Podstawowe parametry anten. Równanie transmisji mocy. Transmisja mocy w łączu wolnej przestrzeni. Wzmacnianie sygnałów mikrofalowych. Tranzystorowe wzmacniacze mikrofalowe. Wzmacniacze wielostopniowe. Wzmacniacze szerokopasmowe. Praca w warunkach nieliniowych. Praca wielotonowa i zniekształcenia intermodulacyjne. Mikrofalowe tranzystorowe wzmacniacze mocy. Praca wzmacniacza w warunkach silnego wysterowania. Metody zwiększania sprawności wzmacniaczy. Modelowanie obwodów wyjściowych na częstotliwościach harmonicznych. Wzmacniacze Doherty?ego. Zasady projektowania wzmacniaczy mocy. Generacja sygnałów mikrofalowych. Modele i warunki generacji oscylatorów mikrofalowych. Zasady projektowania generatorów tranzystorowych. Praca oscylatora w warunkach nieliniowych. Generacja harmonicznych. Histereza i nieciągłości. Szumy oscylatora. Techniki stabilizacji częstotliwości oscylatorów. Techniki powielania częstotliwości. Synteza częstotliwości. Modulacja sygnałów mikrofalowych. Rodzaje modulacji sygnałów. Wielostanowa modulacja amplitudy i fazy sygnałów mikrofalowych. Synteza sygnałów mikrofalowych o zmiennej amplitudzie i fazie. Procesy przemiany częstotliwości. Zasady przemiany częstotliwości. Układy z diodą Schottky?ego. Parametry mieszacza. Mieszacze zrównoważone. Mieszacze tranzystorowe. Radiolinie mikrofalowe. Podstawowa struktura łącza radiowego. Konstrukcja układów nadajników. Konstrukcja układów odbiorników. Szumy łącza. Bilans mocy i stosunek sygnał szum. Systemy radiokomunikacji ruchomej i satelitarnej. Złożone systemy komunikacyjne. Systemy komunikacji mobilnej. Systemy komunikacji satelitarnej. Systemy komunikacji kablowej. Systemy radiowo-światłowodowe. Podstawowa struktura systemów radiowo-światłowodowych, techniki modulacji i transmisji danych, generacja nośnej w pasmach milimetrowych. Przykłady zastosowań, układy odwrócone, rozwiązania eksperymentalne. Prezentacja i obrona projektów studenckich.
Metody oceny:
W ramach przedmiotu studenci wykonują projekt wzmacniacza lub oscylatora mikrofalowego. Za zakończenie przedmiotu przewidziany jest egzamin końcowy. Ocena z przedmiotu jest średnią ważoną ocen - z egzaminu, laboratorium i projektu z wagami odpowiednio 0.3, 0.3 i 0.4.
Egzamin:
tak
Literatura:
Materiały dydaktyczne przygotowane przez zespół prowadzący.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka KOM_W01
ma szczegółową, podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat zaawansowanej teorii obwodów mikrofalowych (elementów nieliniowych, analizy obwodów w dziedzinie częstotliwości i czasu, stabilności dwuwrotników mikrofalowych, technik dopasowania obwodów mikrofalowych, modelowania i ekstrakcji parametrów diod i tranzystorów mikrofalowych, modelowania nieliniowości)
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka KOM_W02
ma szczegółową wiedzę na temat zasady działania, struktury i parametrów podstawowych bloków obwodów mikrofalowych (filtry i rezonatory, anteny, wzmacniacze, oscylatory)
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka KOM_W03
ma szczegółową, podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat generacji, wzmacniania i modulacji sygnałów mikrofalowych oraz przemiany częstotliwości
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka KOM_W04
ma szczegółową wiedzę na temat struktury, parametrów i zastosowań radiolinii mikrofalowych, systemów komunikacji ruchomej i satelitarnej oraz systemów radiowo-światłowodowych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka KOM_W05
ma szczególową wiedzę na temat metod i technik projektowania elementó obwodów mikrofalowych
Weryfikacja: projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka KOM_U01
potrafi zaprojektować elementy obwodów mikrofalowych
Weryfikacja: projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U16, K_U14, K_U15
Powiązane charakterystyki obszarowe: