Course detail

Microwave Techniques

FEKT-KMVTAcad. year: 2013/2014

The subject introduces circuit techniques in the frequency range up to tens of GHz. The lectures are concentrated on the presentation of basic principles and properties of microwave structures whose knowledge is necessary for the design of devices not only for communication purposes. Laboratory exercises practically familiarize students with individual microwave circuits and measurement methods.

Language of instruction

Czech, English

Number of ECTS credits

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D.

Department

Department of Radio Electronics (UREL)

Learning outcomes of the course unit

The graduate is able (1) understand fundamental principles of microwave techniques, (2) exploit basic methods for the analysis of microwave circuits, (3) evaluate basic parameters of transmission structures, (4) design basic kinds of microwave circuits, (5) technically apply microwave circuits.

Prerequisites

Knowledge of theory of electromagnetic waves and transmission lines (propagation of a wave along transmission line, transmission line parameters, Smith chart) and mathematics (complex number calculus) is requested.

Co-requisites

Not applicable.

Planned learning activities and teaching methods

Techning methods include lectures and practical laboratories. Course is taking advantage of e-learning (Moodle) system.

Assesment methods and criteria linked to learning outcomes

A test written during semester (15 points), laboratory exercises (20 points), written final exam (65 points).

Course curriculum

1. Introduction to microwave techniques, fundamental microwave transmission structures.
2. Rectangular and circular waveguides, waveguide excitation.
3. Coaxial line and waveguides.
4. Microwave network analysis.
5. Microwave integrated techniques.
6. Basic kinds of microwave integrated circuits.
7. Transmission line resonators, cavity resonators, resonator excitation.
8. Planar and dielectric resonators.
9. Impedance transformers.
10. Power dividers, directional couplers.
11. Microwave attenuators and phase shifters, matched loads, microwave filters.
12. Nonreciprocity microwave ferrite circuits.
13. Substrate integrated waveguide, circuits based on substrate integrated waveguide technology.

Work placements

Not applicable.

Aims

The subject is aimed to present basic principles of microwave techniques in the frequency range up to tens of GHz, and on practicing practical approaches to computing parameters of basic transmission structures and microwave circuits.

Specification of controlled education, way of implementation and compensation for absences

Evaluation of activities is specified by a regulation, which is issued by the lecturer responsible for the course annually.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

HANUS, S., SVAČINA, J. Vysokofrekvenční a mikrovlnná technika. Skripta FEKT VUT v Brně, 2002. (CS)

Recommended reading

Not applicable.

Classification of course in study plans

  • Programme EECC Bc. Bachelor's

    branch BK-EST , 3 year of study, winter semester, compulsory

  • Programme EEKR-CZV lifelong learning

    branch EE-FLE , 1 year of study, winter semester, compulsory

Type of course unit

 

Lecture

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D.

Syllabus

1. Úvod do mikrovlnné techniky, základní mikrovlnné přenosové struktury.
2. Vlnovody obdélníkového a kruhového průřezu, buzení vlnovodů.
3. Koaxiální vedení a vlnovody.
4. Analýza mikrovlnných obvodů.
5. Mikrovlnná integrovaná technika.
6. Základní typy mikrovlnných integrovaných obvodů (MIO).
7. Rezonátory z úseků vedení, dutinové rezonátory, buzení rezonátorů a vlnovodů.
8. Planární a dielektrické rezonátory.
9. Impedanční transformátory.
10. Výkonové děliče, směrové vazební členy.
11. Reciproční mikrovlnné zeslabovače a posouvače fáze, bezodrazové zátěže, mikrovlnné filtry.
12. Nereciproční mikrovlnné feritové obvody.
13. Vlnovody integrované do substrátu, obvody na bázi technologie vlnovodů integrovaných do substrátu.

Laboratory exercise

13 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D.

Syllabus

1. Měření parametrů dutinových rezonátorů
2. Měření vlastností mikrovlnných feritových obvodů
3. Měření elektrických vlastností materiálů v mikrovlnném pásmu
4. Vektorový obvodový analyzátor: kalibrace a měření
5. Měření rozptylových parametrů vybraných mikrovlnných obvodů