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Mikrowellenmesstechnik

Mikrowellenmesstechnik
Typ: Vorlesung & Übung Links:
Lehrstuhl: IHE
Ort:

Vorlesung: Nachrichtentechnik-Hörsaal (NTI)

Übung: Nachrichtentechnik-Hörsaal (NTI)

Zeit:

Vorlesung: Montag, 11:30-13:00
Übung: Freitag, 8:00-9:30 (Termine: siehe Ilias)

Beginn: April 2020
Dozent:

Dr.-Ing. Mario Pauli

Übungsleiter: Tobias Ruess

SWS: 2+1 (Vorlesung + Übung)
ECTS: 4
LVNr.: Vorlesung: 2308420; Übung: 2308422
Prüfung:

mündlich (ca. 20 min.), Termin individuell nach Vereinbarung

Diese Vorlesung enthält alle grundlegenden Bereiche der heutigen Hochfrequenzmesstechniken. Besondere Beachtung findet hierbei die Beschreibung derjenigen Messsysteme und Methoden, die in modernen Anwendungen zum Einsatz kommen. Eine Ein-Tages-Exkursion zu Firmen, die Hochfrequenzbaugruppen herstellen, wird angeboten. Die Vorlesung richtet sich an Studierende der Physik und der Elektrotechnik und Informationstechnik.
Aufgrund von Covid-19 sind momentan keine Präsenzveranstaltungen möglich. Alle notwendigen Informationen und Unterlagen zu Vorlesung und Übung sind auf Ilias zu finden.

ILIAS

Die Online-Vorlesungsunterstützung erfolgt über die Lernplattform ILIAS, die nach Anmeldung mit einem KIT-Account genutzt werden kann. Über ILIAS werden den Teilnehmern Materialien bereit gestellt, außerdem können sie per E-Mail Benachrichtungen (z.B. bei Terminänderungen, Fragestunden, Prüfungstermine, ect.) erhalten, in einen Webforum inhaltliche und organisatorische Fragen diskutieren und vieles mehr. 

Der Link zu dem Angebot ist hier.

 

Experimentalvorlesung

Ein Vormittag am IHM (Campus Nord)

  • Versuche (Vorführung)
  • Laborführung
  • Gyrotron-Teststandbegehung

Termin wird noch ermittelt

 

Voraussetzungen

Grundlagen der Hochfrequenztechnik

 

Skripten/Bücher

Thumm, M., Wiesbeck, W., Kern, S., Hochfrequenzmeßtechnik-Verfahren und Meßsysteme, BG. Teubner Verlag, Stuttgart, 1997.

 

Behandelte Themen  

Einführung

  • Grundlagen der Mikrowellenmesstechnik
  • Frequenz- und Leistungsbereiche
  • Besonderheiten im Mikrowellenbereich
  • Automatisierung


Messgeneratoren

  • Klassifizierung
  • Signalgenerator, Wobbelgenerator, Synthesegenerator
  • Baugruppen von Messgeneratoren
  • Oszillatoren, Frequenzvervielfacher mit Speichervaraktoren
  • Typische Blockschaltbilder und Schaltungen
  • Ausgangsspektren der Generatoren


Leistungsmessung

  • Prinzipielle Fehlerquellen
  • Messwandler
  • Kalorimeter, Bolometer, SQUID
  • Pyroelektrischer Detektor, Golay-Zelle
  • Schottky-Diode
  • Leistungsmessung an modulierten und gepulsten Mikrowellensignalen


Frequenzmessung

  • Mechanische und digitale Messung
  • Frequenzzähler
  • Direkte Messung, hetherodyne Verfahren
  • Blockschaltbilder


Hochfrequenzspektrumanalysator

  • Grundlagen
  • Blockdiagramm und Schaltung
  • Auflösung
  • Anwendungen


Messungen im Modulationsbereich

  • Totzeitfreier Zähler
  • Messung von Frequenz- und Phasendynamik
  • Jitter


Messung von Phasenrauschen

  • Grundlagen
  • Ursachen des Phasenrauschens
  • Direkte Messmethode
  • Phasendiskriminatormethode
  • Frequenzdiskriminatormethode
  • Allan-Varianz


Lineare Netzwerk-Analyse

  • Aufbau von Netzwerkanalysatoren
  • Skalare und vektorielle Netzwerkanalyse
  • Zeitbereichsreflektometrie
  • Fehlermodell
  • Kalibration
  • Anwendungen