Technika b.w.cz.

niestacjonarne

I stopnia

W 18/x ; C 6/z ; L 12/+

algebra z geometrią analityczną / wymagania wstępne: podstawowe umiejętności w zakresie: rachunku macierzowego, rozwiązywania układów równań liniowych, rachunku wektorowego i elementów algebry liniowej; praktyczne zastosowanie metod algebraicznych i geometrycznych w naukach technicznych,

analiza matematyczna 1, 2 / wymagania wstępne: podstawowe umiejętności w zakresie: rachunku różniczkowego i całkowego, oraz funkcji zespolonych i przekształceń całkowych,

fizyka 1, 2 / wymagania wstępne: rozumienie zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie, umiejętność pomiaru lub określania podstawowych wielkości fizycznych,

podstawy elektromagnetyzmu / wymagania wstępne: znajomość podstaw teoretycznych z zakresu klasycznej teorii pola elektromagnetycznego w zastosowaniu do radiolokacji i łączności oraz innych zagadnień elektroniki,

obwody i sygnały 1, 2 / wymagania wstępne: znajomość podstawowych praw elektrotechniki, pojęć i definicji dla modeli obwodowych układów oraz wybranych metod analizy obwodów liniowych i nieliniowych w stanach ustalonych, umiejętność interpretacji równoważnych opisów czasowych i częstotliwościowych.

kierunek: Elektronika i Telekomunikacja / specjalność: wszystkie specjalności

prof. dr hab. inż. Bronisław STEC,

dr inż. Adam K. RUTKOWSKI

Transmisyjne własności linii przesyłowych.

Budowa i parametry mikrofalowych linii przesyłowych.

Macierzowy opis obwodów b.w.cz.

Metody i układy dopasowania impedancji.

Mikrofalowe elementy ferrytowe.

Rezonatory i filtry mikrofalowe.

Grafy przepływu sygnałów.

Mikrofalowe elementy bierne.

Wzmacniacze mikrofalowe.

Generatory mikrofalowe.

Mikrofalowe układy scalone.

Wykład / metoda: werbalno-wizualna

1. Transmisyjne własności linii przesyłowych: podstawowe właściwości i zastosowanie mikrofal, równania telegrafistów, rozkłady napięć i prądów w linii przesyłowej, współczynnik odbicia, współczynnik fali stojącej.

2. Budowa i parametry mikrofalowych linii przesyłowych: linia koncentryczna, linie paskowe, falowody prostokątne, falowody cylindryczne.

3. Macierzowy opis obwodów b.w.cz.: macierz rozproszenia, transmisyjna macierz rozproszenia.

4. Metody i układy dopasowania impedancji: wykres Smith’a, dopasowanie impedancji.

5. Mikrofalowe elementy ferrytowe: właściwości i struktury ferrytów, rotacja Faraday’a, cyrkulatory ferrytowe, izolatory ferrytowe.

6. Rezonatory i filtry mikrofalowe: rezonatory mikrofalowe, sprzężenie rezonatorów z prowadnicami, struktury filtrów, filtry YIG.

7. Grafy przepływu sygnałów: definicja grafu przepływu sygnałów, graf jednowrotnika, graf dwuwrotnika, wykorzystanie grafów przepływu sygnałów.

8. Mikrofalowe elementy bierne: obciążenia dopasowane, zwarcie, tłumiki stałe i regulowane, magiczne „T”, dzielniki mocy, sprzęgacze kierunkowe, przesuwniki fazy, przełączniki mikrofalowe, złącza mikrofalowe.

9. Wzmacniacze mikrofalowe: stabilność wzmacniacza, okręgi stabilności, definicje wzmocnienia.

10. Generatory mikrofalowe: warunki generacji, parametry generatorów, generatory półprzewodnikowe.

11. Mikrofalowe układy scalone: hybrydowe mikrofalowe układy scalone, monolityczne układy scalone, układy MEMS, reflektometry.

Ćwiczenia / metoda: werbalno-praktyczna

1. Mikrofalowe linie przesyłowe.

2. Wykres Smith'a. Dopasowanie impedancji.

3. Grafy przepływu sygnałów.

Laboratoria / metoda: praktyczna

1. Badanie transformacyjnych własności linii transmisyjnych.

2. Badanie sprzęgaczy kierunkowych i filtrów mikrofalowych.

3. Badanie podzespołów ferrytowych.

podstawowa:

1. J. A. Dobrowolski: Technika wielkich częstotliwości, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001,

2. J. A. Dobrowolski: Układy i systemy wielkich częstotliwości. Zadania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002,

3. R. Litwin, M. Suski: Technika mikrofalowa, Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa 1972

4. J. Szóstka: Mikrofale, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2006.

5. A. K. Rutkowski, W. Susek, Cz. Rećko, A. Słowik, M. Czyżewski: Technika bardzo wielkich częstotliwości. Wybrane zagadnienia i laboratorium, Skrypt WAT, Warszawa 2009r.

6. A. K. Rutkowski: Podzespoły i układy mikrofalowe. Wybrane zagadnienia i laboratorium komputerowe, Skrypt WAT, Warszawa 2010r.

uzupełniająca:

1. B. Galwas: Miernictwo mikrofalowe, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1985.

W1 / Ma wiedzę z zakresu podstawowych właściwości i zastosowania sygnałów elektromagnetycznych bardzo wielkich częstotliwości (b.w.cz) / EiT_W17, EiT_W19, EiT_W23

W2 / Ma wiedzę z zakresu podstawowych technik prowadzenia i rozpraszania fal w liniach transmisyjnych oraz w układach pasywnych i aktywnych b.w.cz. / EiT_W04, EiT_W11, EiT_W23, EiT_W24

W3 / Ma wiedzę z zakresu zjawisk zachodzących w układach na stałych skupionych i stałych rozłożonych / EiT_W02, EiT_W04, EiT_W24

W4 / Ma wiedzę z zakresu technik dopasowania impedancyjnego obwodów b.w.cz. / EiT_W10, EiT_W23

W5 / Ma podstawową wiedzę z zakresu struktur i parametrów prowadnic falowych sygnałów b.w.cz. / EiT_W10, EiT_W11

W6 / Ma podstawową wiedzę z zakresu struktur i modeli teoretycznych oraz zastosowań powszechnie spotykanych układów techniki i elektroniki mikrofalowej. / EiT_W10, EiT_W11, EiT_W12, EiT_W13, EiT_14, EiT_W17

W7 / Ma podstawową wiedzę z zakresu metrologii podzespołów i urządzeń b.w.cz. / EiT_W10, EiT_W11, EiT_W13

U1 / Potrafi posługiwać się obwodami zastępczymi złożonymi z linii długich i elementów o stałych skupionych do analizowania właściwości układów b.w.cz. / EiT_U01, EiT_U05

U2 / Potrafi obliczyć podstawowe parametry obwodów b.w.cz. / EiT_U03, EiT_U09, EiT_U10, EiT_U21

U3 / Potrafi wykorzystać wykres Simth’a do wyznaczenia podstawowych parametrów obwodów b.w.cz. / EiT_U07

U4 / Potrafi zbudować stanowisko pomiarowe i zmierzyć podstawowe parametry obwodów b.w.cz. / EiT_U02, EiT_U03, EiT_U12, EiT_U13, EiT_U18, EiT_U20

K1 / Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się w zakresie teorii i techniki b.w.cz. oraz podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych. / EiT_K01

K2 / Ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty stosowania urządzeń b.w.cz. / EiT_K02

K3 / Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole realizującym wspólne zadania z zakresu układów i systemów b.w.cz. / EiT_K04

K4 / Ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu w sposób powszechnie zrozumiały rzetelnych informacji i racjonalnych opinii dotyczących teorii i techniki b.w.cz. / EiT_K06

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu,

- Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnej i/lub ustnej.

- Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń i laboratoriów.

- Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia ćwiczeń: udział we wszystkich ćwiczeniach z przedmiotu, poprawne wykonanie podanych zadań domowych.

- Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia laboratoriów: udział we wszystkich zajęciach laboratoryjnych z przedmiotu, pozytywne oceny ze wszystkich kolokwiów wstępnych, opracowanie i uzyskanie pozytywnej oceny z wszystkich sprawozdań.

- Efekty W1 – W7, U1 – U4 sprawdzane są: kolokwium w ramach ćwiczeń, kolokwium wstępnym w ramach laboratoriów, egzaminem.

- Efekty K1 – K4 sprawdzane są poprzez bieżące obserwacje oraz rozmowy ze studentem podczas ćwiczeń i laboratoriów oraz konsultacji.