Integrirana vezja pri visokih frekvencah

Opis predmeta

Uvod: spektri, področja, električne dimenzije, tehnologije, načrt dela.
Visokofrekvenčni sistemi: WLAN, GSM, GPS, Senzorji, VF Biomedicinske naprave, Reziskovalne naprave (NMR), skupni VF moduli.
Kratka ponovitev teoretičnih osnov: valovanje, linije, abstraktni modeli (S in X parametri), impedančne matrike, ABCD matrike, Smithov diagram, ubiranje, Modeliranje, CAD orodja in simulacije, meritve.
Načrtovanje visokofrekvenčnih gradnikov: Modeliranje, CAD orodja, simulacije, načrtovanje aktivnih in pasivnih VF vezji, digitalna vezja pri visokih frekvencah, VF meritve.
Osnove elektromagnetne združljivosti: osnovni pojmi, odpravljanje motenj, zaščita pred motnjami, zagotavljanje elektromagnetne združljivosti, meritve, orodja za načrtovanje.

Cilji in kompetence

Razumevanje in uporaba specifičnih elementov vezji in sistemov za visoke frekvence ter uporabe specifičnih metod analize, sinteze ter načrtovanja z uporabo CAD načrtovalskih orodji in meritev visokofrekvenčnih vezji in sistemov. Poleg tega se bodo študentje sposobni analizirati karakteristike nekaterih VF vezji in sistemov in bili sposobni uporabiti osnovne koncepte elektromagnetne združljivosti.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja in laboratorijske vaje sestavljene iz dveh delov: uporaba CAD orodji pri načrtovanju realnih VF vezji ter meritve VF vezji in sistemov.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

Razumeti delovanje visokofrekvenčnih vezji in sistemov ter identificirati gradnike s podobnimi karakteristikami,
Uporabiti teorijo linij pri načrtovanju vezji pri visokih frekvencah,
Uporabiti Smithov diagram ter teorijo za prilagajanje elementov pri visokih frekvencah,
Načrtovati preprosta vezja, ki delujejo na visokih frekvencah,
Uporabe malosignalnih linearnih in nelinearnih parametrov pri analizi in sintezi vezji pri visokih frekvencah,
Uporabe teorije grafov pri reševanju in analizi vezji pri visokih frekvencah,
Načrtovati preproste pasivne in aktivne gradnike,
Uporabe modernih CAD orodji pri analizi in sintezi vezji pri visokih frekvencah,
Razumeti vpliv signalov visokih frekvenc na obnašanje vezji.

Reference nosilca

SEŠEK, Aleksander, BERČAN, Damjan, GRADIŠEK, Miha, ŠVIGELJ, Andrej, TRONTELJ, Janez. A THz receiver with novel features and functionality. Sensors, ISSN 1424-8220, Nov. 2018, vol. 18, no. 11, str. 1-10, ilustr. https://www.mdpi.com/1424-8220/18/11/3793
SEŠEK, Aleksander, CHAMBERS, Olga, TRONTELJ, Janez. Study on the die-attach voids distribution with X-ray and image processing techniques. Journal of electronic packaging : Transactions of the ASME, ISSN 1043-7398, Mar. 2019, vol. 141, no. 2, str. 1-7, ilustr.http://electronicpackaging.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleID=2724836
CHAMBERS, Olga, SEŠEK, Aleksander, RAŽMAN, Rok, TASIČ, Jurij F., TRONTELJ, Janez. Fertiliser characterisation using optical and electrical impedance methods. Computers and electronics in agriculture, ISSN 0168-1699. [Print ed.], Dec. 2018, vol. 155, str. 69-75, ilustr.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169918307956
KAŠALYNAS, Irmantas, VENCKEVIČIUS, Rimvydas, MINKEVIČIUS, Linas, SEŠEK, Aleksander, WAHAIA, Faustino, TAMOŠIUNAS, Vincas, VOISIAT, Bogdan, SELIUTA, Dalius, VALUŠIS, Gintaras, ŠVIGELJ, Andrej, TRONTELJ, Janez. Spectroscopic terahertz imaging at room temperature employing microbolometer terahertz sensors and its application to the study of carcinoma tissues. Sensors, ISSN 1424-8220, Apr. 2016, vol. 16, no. 4, str. 1-15, ilustr. http://www.mdpi.com/1424-8220/16/4/432
SEŠEK, Aleksander, ŽEMVA, Andrej, TRONTELJ, Janez. A microbolometer system for radiation detection in the THz frequency range with a resonating cavity fabricated in the CMOS technology. Recent patents on nanotechnology, ISSN 1872-2105, 2017, vol. 11, no. 3, str. 1-11, ilustr.http://www.eurekaselect.com/153696/article

Temeljni viri in literatura

M. Steer, Microwave and RF design, A systems approach, SciTech publishing, 2013.
G. B. Roberto Sorentino, Microwave and RF Engineering, New York: Wiley, 2010.
D. M. Pozar, Microwave engineering, Wiley, 2012.
B. Razavi, RF microelectronics, New York: Pearson international, 2012.
R. C. Paul, Electromagnetic compatibility, Wiley, 1992.
Kostevc, D. Poglavja iz mikrovalov, Založba FE in FRI, Ljubljana, 2005
Kopije prosojnic predavanj in navodila za laboratorijske vaje/Copies of lecture slides and instructions for laboratory exercises
http://lmfe.fe.uni-lj.si/predmeti-vsi/vezja-pri-visokih-frekvencah/