33328 - Grundlagen der Hochfrequenztechnik Modulübersicht

Modulnummer: 33328
Modultitel:Grundlagen der Hochfrequenztechnik
  Introduction to Radio Frequency Techniques
Einrichtung: Fakultät 1 - MINT - Mathematik, Informatik, Physik, Elektro- und Informationstechnik
Verantwortlich:
  • Prof. Dr.-Ing. Rudolph, Matthias
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Wintersemester
Leistungspunkte: 6
Lernziele:Die Studierenden sind mit den Grundlagen der Hochfrequenztechnik vertraut. Sie kennen sich mit der Ausbreitung von Wellen auf Leitungen und deren Implikationen, wie z.B. Reflexionen aus, können lineare Mehrtore mit Streuparametern berechnen und Impedanz-Anpassungen vornehmen. Sie kennen die in der HF-Elektronik typischen aktiven und passiven Bauelemente.
Inhalte:1. Wellen auf Leitungen
  • Leitungsersatzschaltbild, Leitungsparameter
  • Koaxial- und Hohlleiter: Moden, Dispersion, Verluste
2. Reflexion und Smith-Chart
  • Reflexionsfaktor, Impedanztransformation, Stehende Wellen
  • Smith-Chart
  • Anpassungsschaltungen
  • Resonatoren, Güte, Bandbreite
3. S-Parameter
  • Lineare Mehrtore, S-Parameter
  • Masongraphen, Gain-Definitionen, Stabilität
  • Verlustfreie Mehrtore
4. Koppler und Divider
  • Koppler
  • Divider, Wilkinson-Divider
5. Rauschen
  • Mathematische Grundlagen
  • Physikalische Rauschquellen
  • Rauschzahl, kaskadierte Zweitore
  • Rauschparameter
6. Halbleiter-Bauelemente
  • Dioden
  • Feldeffektransistoren
  • Biploare Transistoren
Empfohlene Voraussetzungen:Kenntnisse:
  • Modul Elektrotechnik I: Gleichstromtechnik und Felder (33102)
  • Modul Elektrotechnik II: Wechselstromtechnik (33103)
  • Modul Elektrotechnik III: Analogtechnik (33202)
  • Modul Elektrotechnik IV: Digitaltechnik und Systemtheorie (33201)
  • Modul Theoretische Elektrotechnik (33311)
Zwingende Voraussetzungen:Keine erfolgreiche Teilnahme am Modul 14823 Introduction to Radio Frequency Techniques.
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 3 SWS
  • Übung / 2 SWS
  • Selbststudium / 105 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:
  • Hans L. Hartnagel, Rüdiger Quay, Ulrich L. Rohde, Matthias Rudolph (Eds.),
    Fundamentals of RF and Microwave Techniques and Technologies,
    Cham, Switzerland: Springer, 2023.
    ISBN: 978-3-030-94098-0, DOI: doi.org/10.1007/978-3-030-94100-0
    https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-94100-0
  • Michael H.W. Hoffmann, Hochfrequenztechnik - Ein systemtheoretischer Zugang, Springer-Lehrbuch 1997
    https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-59089-4
Modulprüfung:Voraussetzung + Modulabschlussprüfung (MAP)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:

Voraussetzung für die Modulabschlussprüfung:

  • erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben (selbständiges Lösen der Übungsaufgaben und Abgabe einer schriftlichen Lösung zum Übungstermin)

Modulabschlussprüfung:

  • Klausur, 120 min.
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:keine
Zuordnung zu Studiengängen:
  • Bachelor (universitär) / Elektrotechnik / PO 2014
  • Bachelor (universitär) / Elektrotechnik / PO 2019 - 1. SÄ 2020
  • Bachelor (universitär) / Elektrotechnik / PO 2022
  • Master (universitär) / Elektrotechnik / PO 2019 - 1. SÄ 2020
  • Master (universitär) / Elektrotechnik / PO 2023
  • Master (universitär) / Künstliche Intelligenz Technologie / PO 2022 - 1. SÄ 2024
  • Bachelor (universitär) / Physik / PO 2021
  • Bachelor (universitär) / Wirtschaftsingenieurwesen / PO 2019
  • Bachelor (universitär) / Wirtschaftsingenieurwesen / PO 2023
  • Master (universitär) / Wirtschaftsingenieurwesen / PO 2019
  • Master (universitär) / Wirtschaftsingenieurwesen / PO 2025
  • Master (universitär) - verringerte Fachsemester / Wirtschaftsingenieurwesen / PO 2025
  • Bachelor (universitär) - Duales Studium, ausbildungsintegrierend / Wirtschaftsingenieurwesen - dual / PO 2023
  • Bachelor (universitär) - Duales Studium, praxisintegrierend / Wirtschaftsingenieurwesen - dual / PO 2023
  • Master (universitär) - verringerte Fachsemester / Wirtschaftsingenieurwesen - dual / PO 2025
  • Master - Duales Studium, praxisintegrierend / Wirtschaftsingenieurwesen - dual / PO 2025
Bemerkungen:
  • Studiengang Physik B.Sc.: Wahlpflichtmodul im Komplex „Physikalisches Vertiefungsfach“
  • Studiengang Künstliche Intelligenz Technologie M.Sc.: Wahlpflichtmodul im Komplex „Hardware-basierte Systeme: Elektrotechnik, Informationstechnik und Sensorik“
Veranstaltungen zum Modul:
  • Grundlagen der Hochfrequenztechnik (Vorlesung)
  • Grundlagen der Hochfrequenztechnik (Übung)
Veranstaltungen im aktuellen Semester: