Popis předmětu - B2M17CADA
B2M17CADA | CAD ve VF technice | ||
---|---|---|---|
Role: | PV | Rozsah výuky: | 2P+2C |
Katedra: | 13117 | Jazyk výuky: | CS |
Garanti: | Škvor Z. | Zakončení: | Z,ZK |
Přednášející: | Škvor Z. | Kreditů: | 6 |
Cvičící: | Polívka M., Staněk P., Škvor Z. | Semestr: | L |
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B2M17CADAAnotace:
Cílem předmětu je seznámení studentů s principy a technikami využívanými v moderním návrhu mikrovlnných prvků a obvodů.Cíle studia:
Seznámení s principy a technikami využívanými v moderních mikrovlnných obvodech, stejně jako se základními metodami návrhu takových obvodů a systémů.Obsah:
Mikrovlnné obvodové prvky a integrované obvody, jejich návrh pomocí metod CAD, vhodné metody řešení polí.Osnovy přednášek:
1. | Úvod - mikrovlnná technika, specifické jevy, elektrický obvod jako prostředí vedoucí vlny. | |
2. | Reálná vedení využívaná v MIO, diskontinuity. | |
3. | Optimalizace elektrických obvodů, kriteriální funkce, optimalizační metody lokální a globální | |
4. | Optimalizační metody inspirované živou přírodou, paretovská optimalizace. | |
5. | Úvod do numerického řešení elektromagnetických polí. | |
6. | Řešení statických a harmonicky časově proměnných polí metodou konečných diferencí (FD). | |
7. | Metoda konečných prvků (FEM), metoda momentů (MoM). | |
8. | Metody pro analýzu elektromagnetických polí v mikrovlnných prvcích. obvodech a systémech, frekvenční oblast. | |
9. | Metoda konečných diferencí v časové oblasti (FDTD). | |
10. | Okrajové a absorpční podmínky v časové oblasti. | |
11. | Určení (extrakce) obvodových parametrů z výsledků analýzy elektromagnetického pole. | |
12. | Základní metody analýzy nelineárních obvodů ve frekvenční a časové oblasti, harmonická rovnováha. | |
13. | Analýza elektricky rozsáhlých struktur. | |
14. | Analýza optoelektronických obvodů |
Osnovy cvičení:
1. | Úvod, problémy způsobené konečnými rozměry obvodů - a jak jich lze naopak využít. | |
2. | Metoda konečných diferencí (Finite Difference, FD) v elektrostatice | |
3. | FD, rozhraní dielektrik | |
4. | FD, analýza stíněného páskového vedení, zadání projektové úlohy | |
5. | Metoda konečných diferencí v časové oblasti (Finite Difference Time Domain, FDTD), diskretizace Maxwell. rovnic v 1D prostoru, numerická disperze, koeficient stability řešení | |
6. | FDTD, buzeni, absorpční hraniční podmínka (ABC), odraz na rozhraní dvou prostředí | |
7. | FDTD, konstanta šíření, materiálová absorpce, princip dokonale přizpůsobených vrstev (PML), přechod do frekv. oblasti - koef. odrazu | |
8. | Práce na projektové úloze | |
9. | CST Microwave Studio - práce s profesionálním simulátorem EM pole | |
10. | CST Microwave Studio - práce se simulátorem EM pole, pokročilé funkce | |
11. | Metoda momentů - rozložení náboje na desce | |
12. | Metoda momentů - rozložení proudové hustoty na dipólu, vstupní impedance, závislost parametrů na hustotě segmentace | |
13. | Seznámení s 3D MoM simulátorem EM pole AXIEM | |
14. | Kontrola a vyhodnocení projektových úloh, zápočet |
Literatura:
Škvor, Z.: CAD pro vf. Techniku. Skriptum ČVUT, 3. vydání, Praha 2005 Hoffmann, K.: Mikrovlnné integrované obvody. Skriptum ČVUT, Praha 2007[1] | Gupta, K.C., Garg, R., Chadha, R.: Computer-Aided Design of Microwave Circuits. Artech House, Dedham 1981. | |
[2] | David M. Pozar, Microwave Engineering, 4th ed., John Wiley & Sons, 2012, ISBN: 978-0-470-63155-3. |
Požadavky:
Klíčová slova:
Počítačem podporovaný návrh (CAD) Vysokofrekvenční obvody Mikrovlny Simulátor elektromagnetického pole Vedení OptimalizacePředmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán | Obor | Role | Dop. semestr |
MPEK1_2018 | Elektronika | PV | 2 |
MPEK3_2018 | Fotonika | PV | 2 |
MPEK7_2018 | Rádiové komunikace a systémy | PV | 2 |
Stránka vytvořena 5.12.2024 17:51:00, semestry: Z/2025-6, Z,L/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |