Ziel des Praktikums * Kennenlernen der wichtigsten Technologien für die Mikrowellentechnik (Hohlleiter, Streifenleitungen etc.) * Kennenlernen der wichtigsten Bauelemente (Mikrowellenantennen, Oszillatoren, Verstärker, Frequenzmesser etc.) * Kennenlernen der wesentlichen Entwurfsverfahren für Mikrowellenschaltungen (Antennenberechnungen, Smith-Chart-basierte Anpassungsberechnungen etc.) * Kennenlernen der Simulationsprogramme Puff, Meteor und vor allem SuperCompact * Entwurf von Mikrowellenfiltern, -verstärkern und Antennen mit verschiedenen speziellen Simulationsprogrammen * Aufbau der entworfenen Schaltungen * Messung dieser Schaltungen * Einarbeitung in die Mikrowellenmeßtechnik (Antennenmessungen, Netzwerkanalyse, skalar und vektoriell)
Voraussetzung
* Inhalte der Vorlesungen Hochfrequenztechnik, Mikrowellentechnik und Simulationstechnik * Erfolgreiche Teilnahme am Laboratorium Hochfrequenztechnik
Aufgaben des Labors:
Aus dem Inhalt des Praktikums: Versuch 1: Untersuchungen an Mikrowellenkomponenten Kennenlernen von Aufbau und Funktion elementarer Mikrowellen-typischer Bauelemente. Versuch 2: Mikrowellenfilter und -koppler - Entwurfsverfahren und Simulation Es wird der gesamte Entwurfsprozess von der gegebenen Spezifikation über die Anwendung von Entwurfs- und Simulationssoftware bis zur fertigen Layout- Vorlage durchgearbeitet. Versuch 3: Skalare und vektorielle Netzwerkanalyse - Messung von S-Parametern Aufbauend auf dem Ergebnis von Versuch 2 erfolgt die Realisierung und die Messung der fertigen MW-Schaltung. Versuch 4: Mikrowellen-Verstärker Beschreibungsmethoden, Rechnergestützter Entwurf, Stabilität, Anpaßnetzwerke, Aufbau und Messung. Versuch 5: Mikrowellen-Antennen Entwurf von MW-Antennen, Simulation, Aufbautechnik, Gruppenantennen, Antennen-Meßtechnik. Versuch 6: Einführung in Ansoft SerenadeSV Einführung in eines der großen professionellen Simulationsprogramme für Mikrowellen-Schaltungen. Aufbauend auf bekannten Simulationsprogrammen wie Design-Center geht es in diesem Versuch hauptsächlich um mikrowellentypische Aspekte sowie Schaltungsoptimierung.
Die Versuche des Mikrowellen-Laboratoriums erfordern zum Teil eine sehr intensive Vorbereitung und das Einarbeiten in spezielle Mikrowellen- Simulationssoftware. Dafür ist die Nachbereitung oft sehr wenig aufwendig. Für die Vorbereitung stehen relativ umfangreiche Unterlagen zur Theorie der Versuche zu Verfügung, die den Stoff der Vorlesung wiederholen und z. T. weiterführen. Ferner erhält jede Gruppe (bei der Vorbesprechung) für die Dauer des Praktikums eine Diskette mit der für die Vorbereitung notwendigen Software. Diese Programme sind entweder frei (Demos), vom Laboratorium selbst erstellt (z. B. Mikro-TP) oder für jede Laborgruppe einzeln erworben. Diese Disketten sind daher nach dem Ende des Praktikums zurückzugeben. Ein Kopieren ist nicht gestattet. Falls kein Rechner für die Vorbereitung zur Verfügung steht, halten sie bitte Rücksprache mit Herrn Dipl.-Ing. El-Sabbagh. Weil das Praktikum Mikrowellentechnik gegen Ende des Studiums durchgeführt wird, soll eine möglichst praxisnahe Arbeitssituation geschaffen werden: am Anfang steht eine neue Aufgabenstellung. Es folgt ein Einarbeiten in ein z. T. neues Thema sowie ein Kennenlernen von Lösungsverfahren und Simulationswerkzeugen. Dies Alles gehört zu den Versuchen und geschieht in der Vorbereitung. Zu den Versuchsterminen selbst wird nur die endgültige, individuelle Lösung der Aufgabe vervollständigt. (Eine Ausnahme bildet hier der Versuch 1.) Wesentlichen Anteil an dieser Idee des Praktikums und an der Realisierung der Versuche haben die Herren D. Bautzmann, M. Hille, O. Kafka und M. Prochnow, denen an dieser Stelle noch einmal herzlich für ihren außerordentlichen Einsatz gedankt sei.
