Högfrekvensförstärkare
RF Amplifier Design

ETIN50, 7.5 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)

Gäller för: 2024/25
Fakultet: Lunds tekniska högskola
Beslutad av: Programledning E
Beslutsdatum: 2024-04-02
Ikraftträdande: 2024-05-08

Allmänna uppgifter

Fördjupning: Avancerad nivå, kurs/er som inte kan klassificeras
Valfri för: E4-fh, F4, F4-fel, MSOC1, MWIR1, N4-hn
Undervisningsspråk: Kursen ges på engelska

Syfte

Kursens syfte är att ge en grundläggande och bred kunskap i analys och konstruktion av högfrekvensförstärkare baserade på diskreta och distribuerade komponenter, samt att ge ingenjörsmässiga färdigheter i mätteknik nödvändig för verifiering av resultatet. Högfrekvensförstärkaren utgör en mycket viktig komponent i tillämpningar som använder sig av trådlös kommunikation, t.ex. mobiltelefoni, radiobaserade multimediaterminaler, datornätverk och kortdistanskommunikation mellan trådlösa enheter.

Det råder stor efterfrågan på denna kunskap eftersom det här är ett teknikområde som expanderar kraftigt, framförallt i anknytning till implementering av system för 5G och millimetervågsradar.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• kunna analysera och beräkna kretsar där reaktiva komponenter och transmissionsledningar ingår samt kunna använda Smith-diagram för analys och syntes av högfrekvenskretsar
• kunna analysera ett förstärkarsteg med två-portsmodeller

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• kunna bestämma en transistors S-parametrar experimentellt och med hjälp av dessa tillsammans med teoretiska modeller konstruera en stabil högfrekvensförstärkare som uppfyller en given prestandaspecifikation
• kunna verifiera konstruktionen experimentellt med hjälp av spektrum- och nätverksanalysator.

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• i skrift kunna redogöra en lösning på ett högfrekvensproblem for kollegor

Kursinnehåll

Kursens tyngdpunkt ligger på metoder för analys och syntes av högfrekvensförstärkare. Systematiska metoder för konstruktion av förstärkare med avseende på förstärkning, stabilitet, brus och uteffekt behandlas. Kretsar implementerade med transmissionsledningar och transistorer i frekvensområdet MHz till THz presenteras. Signalutbredning på transmissionsledningar är ett naturligt inslag då våglängden på signalerna ofta är i samma storleksordning som kretselementens dimensioner. Mätteknik baserad på avancerade högfrekvensinstrument så som spektrum- och nätverksanalysator är viktiga praktiska inslag.

Teori som presenteras på föreläsningarna utforskas vidare på räkneövningstillfällen. Kursen innehåller obligatoriska laborationer där avancerad mätteknik används för att jämföra teoretiska modeller med svaret från verkliga komponenter. Kursen innehåller även obligatoriska inlämningsuppgifter.

Kursens examination

Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen. Inlämningsuppgifter. Laborationer, med förberedelseuppgifter.

Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.

Moduler
Kod: 0121. Benämning: Tentamen.
Antal högskolepoäng: 5.0. Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5). Prestationsbedömning: Godkänd tentamen Modulen omfattar: Skriftlig tentamen
Kod: 0221. Benämning: Laborationer.
Antal högskolepoäng: 1.0. Betygsskala: UG - (U, G). Prestationsbedömning: Godkända laborationer Modulen omfattar: Laborationer
Kod: 0321. Benämning: Inlämningsuppgifter.
Antal högskolepoäng: 1.5. Betygsskala: UG - (U, G). Prestationsbedömning: Godkända inlämningsuppgifter Modulen omfattar: Inlämningsuppgifter

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: ETIF05 Grundläggande radioelektronik eller EITF50 Inroduktion till trådlösa system
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: ETI032

Kurslitteratur

• G. Ghione, M. Pirola: Mirowave Electronics. Cambridge University Press, 2018, ISBN: 978-1-107-17027-8.
• L. Sundström, G. Jönsson, H. Börjeson: Radio Electronics. Tryckeriet i E-huset, 2015. pdf-dokument av tidigare kurslitteratur.

Kontaktinfo

Kursansvarig: Lars Ohlsson Fhager, lars.ohlsson_fhager@eit.lth.se
Hemsida: https://www.eit.lth.se/kurs/etin50

Övrig information