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Master: Angew. Feld- und Potenzialtheorie

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Vorlesung Hochfrequenztechnik an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg Karlsruhe im Winter 2018

Materialien bzw. Skript

  • Skript zur Vorlesung
  • Slides zur Vorlesung und dazu Anmerkungen aus der Vorlesung (wachsend), die mit Xournal angeschaut werden können
  • Slides zur Vorlesung mit handschriftlichen Zufügungen des Teils, der mit Windows gemacht wurde (also meist Antennenentwurf) und dazu dazu als xoj-datei, im gleichen Verzeichnis wie hf_slides zu öffnen
  • Einfache Übungen
  • Übungen zu Signalflussgrafen und die Lösungen dazu (handschriftlich)
  • Übungen zum Smithdiagramm und die Lösungen dazu und noch das Smithchart von Microwaves101
  • Eine Kopie davon gibt es hier und die Anmerkungen der Vorlesung (Xournal Datei)
  • Ein interaktives Smithdiagramm gibt es hier .
  • Tutorial zur Verstärkerentwicklung erfordert QUCS als Simulator

    Ablauf der Vorlesung TEL16NT

    1. 1. Vorlesung 28.9.2018
      • Video:hf01
      • Folien 1-17
      • Skript: 1-9
      • Zudem Inhalt,
      • Infos zum Labor
      • RF Basics: Welle und Frequenzbereich, Skin-Effekt und dB-Rechung
    2. 2. Vorlesung 28.9.2018
      • Video:hf02
      • Folien 19-69
      • Skript: 10-28
      • HF Systeme, Beispiele von Antennen
      • Baublöcke in HF-Systemen
      • Felder und Wellen
      • Ebene Wellen (TEM) und TE bzw. TM Wellen
    3. 3. Vorlesung 28.9.2018
      • Video:hf03
      • Folien 70-94
      • Skript: 28-38
      • Felder und Wellen, Beispielhafte Feldverteilung auf einer Parallelplattenleitung
      • Leitungstheorie und Leitungsgleichungen
      • Animationen von Wellen auf Leitungen mit verschiedenen Abschlüssen,
      • Lambda-Viertel Trafo, Last-Transformation bei Leitungen
      • Ersatzschaltung (Pi und T) kurzer Leitungen
      • Stehwellenverhältnis (VSWR)
    4. 4. Vorlesung 28.9.2018
      • Video:hf04
      • Folien 95-140
      • Skript: 38-59
      • Offene und kurz geschlossene Leitungsstücke als Filterelemente (Stubs)
      • Smith-Diagramm: Orientierung und einfache Einführung, was ist wo?
      • Wellen in Leitern: Parallelplattenleitung und Rechteckhohlleiter
      • Grenzfrequenz, Dispersion
    5. 1. Vorlesung 5.10.2018
      • Video:hf05
      • Folien 141-176
      • Skript: 59-73
      • Phasen und Gruppengeschwindigkeit
      • Rundhohlleiter
      • Coaxleiter mit höheren Moden
      • Planare Wellenleiter: Coplanarleitung und MIkrostreifenleitung
    6. 2. Vorlesung 5.10.2018
      • Video:hf06
      • Folien 177-200
      • Skript: 74-81
      • Berechnung von Leitungen mit QUCS
      • Gekoppelte Leitungen (Mikrostreifenleitung, Streifenleitungen), ohne Entwurf von Kopplern, nur Darstellung und Berechnung
      • Streuparamter (S-Parameter)
    7. 3. Vorlesung 5.10.2018
      • Video:hf07
      • Folien 201-215
      • Skript: 81-86
      • Einführung in Signalflussgrafen, einfachste Beispiele dazu
      • Anpassungen mit konzentrierten Elementen, Bewegung im Smith-Diagramm, gezeigt mit jSmith
      • Entwurf eines Anpassnetzwerkes mit QUCS, S-Parameter Simulation eines einfachen Netzwerkes in QUCS
    8. 4. Vorlesung 5.10.2018
      • Video:hf08
      • Folien 216-270
      • Skript: 86-107
      • Anpassungen mt Leitungselementen
      • Beispiele dazu in Visualisierung mit jSmith (Smith-Diagramm)
      • Antennen: Strahlungsdiagramm, Darstellung im Schaltkreis
      • kurze lineare Antenne (Hertz-Dipol)
      • Lambda-Halbe Dipol
    9. 1. Vorlesung 12.10.2018
      • Video hf09
      • Folien: 269-283
      • Skript: 106-112
      • Spezifkationen für das Labor
      • Einführung in Antenna Magus
      • Drahtantennen, Lambda-Halbe Dipol
      • Freiraumausbreitung/ Frijsche Formel
      • Beispiele für dei Freiraumausbreitung
    10. 2. Vorlesung 12.10.2018
      • Video hf10
      • Folien: 283-284
      • Skript: 112
      • Übung Signalflussgrafen
      • Ausbreitungsbedinungen
      • Übungen 1 und 2 zu den Signalflussgrafen
    11. 3. Vorlesung 12.10.2018
      • Video hf11
      • Folien: 286-290
      • Skript: 113-116
      • Phased Arrays und Berechnung mit Antenna Magus
    12. 1. Vorlesung 26.10.2018
      • Video hf12
      • Folien 287-315
      • Skript 113-123
      • Phased Arrays. Was ist es und Berechung in Antenna Magus
      • Yagi-Uda Antennen
      • Aperturantennen
      • Antenna Magus
    13. 2. Vorlesung 26.10.2018
      • Video hf13
      • Folien: 315-354
      • Skript: 123-138
      • Kleine Antennen, Antennen in Mobile Devices
      • Aperturantennen (Hornantenne) inkl. Entwurf in Antenna Magus
      • Reflektor Antennen, Parabolantennen, mit Entwurf in Antenna Magus
      • Effektive Fläche/ Strahlungsfläche und Flächenausnutzung
    14. 3. Vorlesung 26.10.2018
      • Video hf14
      • Folien: 357-373
      • Skript: 141-146
      • Passive Komponenten und deren Verhalten bei hohen Frequenzen: Widerstand, Spule, Kondensator
      • Einfache Schalutngen wie Dämpfungsglieder
      • Leistungsteiler und Koppler, Beispielentwurf (vereinfacht) mit QUCS
    15. 2. Vorlesung 2.11.2018
      • Video hf16
      • Folien: 401-460
      • Skript: 157-180
      • Filter in Coax und Hohlleitertechnik
      • Transistoren (ganz kurzer Überblick)
      • Stabilität allgemein und bei Verstärkern
      • Gewinndefinitionen
    16. 3. Vorlesung 2.11.2018
      • Video hf17
      • Folien:
      • Skript:
      • Entwurf eines Verstärker auf Basis des BFP450 mit QUCS, erster Schritt: S-Parameter-Datei (s2p) und Stbilitätskreise
    17. 1. Vorlesung 9.11.2018
      • Video hf18
      • Folien: 460-461
      • Skript: 180
      • Weitere Schritte zum Entwurf eines Verstärkers: Gewinnkreise und Anpassnetzwerke
    18. 2. Vorlesung 9.11.2018
      • Video hf19
      • Folien: 461-492
      • Skript: 180-192
      • Zusammenfassung zum Entwurf eines Verstärkers
      • Vorspannungsnetzwerke und Stabilisierung des Verstärkers innerhalb und außerhalb des Betriebsbandes.
      • Rauschen
    19. 3. Vorlesung 9.11.2018
      • Video hf20
      • Folien: 493-529
      • Skript: 192-203
      • Rauschen Fortsetzung, Kettenrauschzahl
      • Nichtlinearitäten und Auswirkungen.
      • Nichtlineare Kennlinie,
      • Intermodulation und Kreuzmodulation
    20. 1. Vorlesung 16.11.2018
      • Video hf21
      • Übungsaufgabe zum Verstärkerentwurf/ Smithdiagramm aus der Klausur Tel15NT (Dateiname: tel12nt....)
    21. 2. Vorlesung 16.11.2018
    22. 3. Vorlesung 16.11.2018 oder (inkl. der nachgereichten Erklärung zu Lambda-Zwölftel) 3. Vorlesung 16.11.2018
    23. 4. Vorlesung 16.11.2018
    24. 1. Vorlesung 23.11.2018
      • Video hf25
      • Übung der Signalflussgraphen aus alter Klausur
      • Übrsicht über Themn zur Klausur, INfos zur Klausur

    Clips zur Übungen

    1. Signalflussgrafen Aufgabe 3d (Zirkulator)

      https://youtu.be/1hd7EokYUZo

    2. Reflektometerberechnung mit Signalflussgrafen

      https://youtu.be/QXiHS5ppmkE

    3. Doppelte Schleifen mit Signalflussgrafen

      Übungsaufgabe 5, Signalflussgrafen, mehrfache Schleifen enthält (korrigierten) Fehler beim ersten Ausschreiben der äußeren Schleife DHBW Karlsruhe, HF-Technik, Hochfrequenztechnik, Mobilfunk https://youtu.be/BO7XmUJiajo

    4. smithdiagramm_1_einfuehrung Einführung in das Smithdiagramm

      ohne Herleitung, Auffinden von Impedanzen, bestimmen von Reflexionsfaktoren, Inversion, Arbeiten mit dem Smith-Diagramm https://youtu.be/rBkPk1E5wzA

    5. smithdiagramm_2_leitungen Leitungen im Smith-Diagramm, Leerlaufende

      Leitung, Kurzgeschlossene Leitung, Leitungstransformation, Lambda-Viertel-Trafo, Stubs DHBW Karlsruhe, HF-Technik, Hochfrequenztechnik, Mobilfunk https://youtu.be/\_S54EELTKqA

    6. smithdiagramm_3_Anpassungen Smith-Diagramm, Anpassschaltungen,

      einfach, Inversion am Einheitskreis, Serienresonanz, Parallelresonanz, Anpassung mit Leitungen DHBW Karlsruhe, HF-Technik, Hochfrequenztechnik, Mobilfunk https://youtu.be/al5VseiaYgk

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