Home / Σχεδίαση RF

Σχεδίαση RF

Κωδικός Μαθήματος:

ΕΕΕ.8-2.9

Εξάμηνο:

Η΄ Εξάμηνο - Επικοινωνίες και Δίκτυα - Β' ΚΥΚΛΟΣ

Κατηγορία:

ΜΕΕ

Ώρες:

3Θ + 1Ε

Μονάδες ECTS:

5


Καθηγητές Μαθήματος

Βουδούρης Κωνσταντίνος

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/ήτρια θα είναι σε θέση να:

  • αναλύει συγκεντρωμένα/κατανεμημένα κυκλώματα και συστήματα RF,
  • σχεδιάζει RF κυκλώματα και συστήματα με βάση δοθείσες προδιαγραφές,
  • βελτιστοποιεί RF κυκλώματα και συστήματα,
  • εκτελεί μελέτες και εξάγει σχέδια layout RF κυκλωμάτων και συστημάτων,
  • ελέγχει την συμπεριφορά και τις επιδόσεις RF κυκλωμάτων και συστημάτων.

 

Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Αυτόνομη Εργασία
  • Ομαδική Εργασία
  • Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
  • Προαγωγή δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

  1. Εισαγωγή: Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, συχνότητες ραδιοσυχνοτήτων (RF), βασικές αρχιτεκτονικές συστημάτων και πομποδέκτες RF. Μέσα διάδοσης, ανακλάσεις, μέγιστη μεταφορά ισχύος.
  2. Συγκεντρωμένα και κατανεμημένα κυκλώματα: Η ηλεκτρομαγνητική συμπεριφορά της αντίστασης, του πυκνωτή και του πηνίου στις υψηλές συχνότητες (RF). Συντονισμός. Συντελεστής ποιότητας. Μετασχηματισμός σύνθετης αντίστασης. Χάρτης Smith.
  3. Μοντέλα τρανζίστορ στις υψηλές συχνότητες: Ισοδύναμα κυκλώματα RF, παράμετροι S. Ολοκληρωμένα κυκλώματα RF, MIC, MMIC.
  4. Σχεδίαση φίλτρων: Κατηγορίες φίλτρων. Παθητικά και ενεργά φίλτρα. Σχεδίαση για συγκεκριμένη τάξη φίλτρου. Φίλτρα μικροταινιακών γραμμών μεταφοράς.
  5. Ενισχυτές μικρού σήματος: Ενισχυτές χαμηλού θορύβου. Θερμοκρασία θορύβου κεραίας και συντελεστής θορύβου κυκλώματος. Συντελεστής θορύβου διατάξεων σε διαδοχική συνδεσμολογία. Συντονισμένοι ενισχυτές και ενισχυτές Stagger.
  6. Ενισχυτές ισχύος: Τάξεις λειτουργίας, σημείο συμπίεσης 1 dB, αρμονικές και προϊόντα ενδοδιαμόρφωσης.
  7. Μείκτες και DAC/ADC: Κύτταρο Gilbert, άνω και κάτω μετατροπή συχνότητας, διαμόρφωση AM. Χαρακτηριστικά μεικτών. Θεώρημα δειγματοληψίας. Αναλογικοψηφιακοί και ψηφιοαναλογικοί μετατροπείς.
  8. Ταλαντωτές 1: Ταλαντωτές συγκεντρωμένων κυκλωμάτων. Αρνητική ανάδραση, κριτήριο Barkhausen. Ταλαντωτές γέφυρας Wien, ταλαντωτές ολίσθησης φάσης, κρυσταλλικοί ταλαντωτές.
  9. Ταλαντωτές 2: Σχεδίαση ταλαντωτών με χρήση χάρτη Smith. Βρόχος κλειδωμένης φάσης (PLL). Συνθέτης συχνοτήτων.
  10. Δίθυρα και πολύθυρα δίκτυα: Μήτρες αντιστάσεων και αγωγιμοτήτων, μήτρες ABCD και υβριδικών παραμέτρων, μήτρα σκέδασης.
  11. Μέτρηση παραμέτρων σκέδασης: Μοντέλα μικροκυματικών και εξαρτημάτων RF για προγράμματα CAD.
  12. Συστήματα RF: Ανάλυση και σύνθεση συστήματος RF με παραμέτρους σκέδασης. Σχεδίαση με χρήση λογισμικού προσομοίωσης.
  13. Ανασκόπηση Ύλης Μαθήματος.

 

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του συνόλου της διδαχθείσας ύλης (50 % ή 80 %), η οποία περιλαμβάνει την επίλυση προβλημάτων κυκλωμάτων RF.
ΙΙ. Προαιρετική γραπτή ενδιάμεση εξέταση, η οποία περιλαμβάνει την επίλυση προβλημάτων (study case) κυκλωμάτων RF για τις θεματικές ενότητες 1 έως 6 (30 %).
ΙΙΙ. Παράδοση εργασίας σχεδίασης σε λογισμικό CAD, και σχετικής αναφοράς (20 %)

Η αξιολόγηση θα πραγματοποιείται κυρίως με ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής, ερωτήσεις σύντομης απάντησης και επίλυση προβλημάτων, στην ελληνική γλώσσα (ή στην αγγλική, για φοιτητές/ήτριες Erasmus).

 

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

  1. Bowick, R., “RF Circuit Design”, Newnes, 2nd Ed., 2007.
  2. Ludwig, R., Bogdanov, G., “RF Circuit Design: Theory and Applications”, Pearson, 2009.
  3. Vizmuller, P., “RF Design Guide – Systems, Circuits and Equations”, Artech House Publishers, 1995.