Opinto-opas 2010-2011
Perus

Perus Pori KV Jatko Avoin

|Tutkinnot|     |Opintokokonaisuudet|     |Opintojaksot|    

Opinto-opas 2010-2011

ELE-6050 RF-tekniikan perusteet I, 5 op
Basics of RF Engineering I

Vastuuhenkilö

Olli-Pekka Lunden

Opetus

Opetusmuoto P1 P2 P3 P4 Kesä Toteutuskerrat Luentoajat ja -paikat
Luennot
Harjoitukset


 


 


 
 4 h/per
 2 h/per


 
ELE-6050 2010-01 Maanantai 12 - 14, SM221
Tiistai 10 - 12, SM221
Torstai 10 - 12, SM221
Perjantai 14 - 16, SM221

Suoritusvaatimukset

Tentti.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat

Kurssin sisältö on kohtalaisen rajoittunut, mutta se on ymmärrettävä ja hallittava loogisena kokonaisuutena, joka pohjautuu piiriteoriaan. Kurssin tavoite on antaa riittävät teoreettiset pohjatiedot ja valmiudet RF-tekniikan lisäopiskeluun. Opitaan suurtaajuustekniikan peruskäsitteet sekä määritelmät ja opitaan käyttämään niitä RF-piirien toiminnan ymmärtämiseksi. Tällä opintojaksolla on tarkoitus oppia peruskäsitteet, joita tarvitaan seuraavilla RF-kursseilla, esim. ELE-6100 Suurtaajuustekniikan perusmittaukset, ELE-6256 Active RF Circuits ja ELE-6286 RF Project.

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa ratkaista käytännönläheisiä ja teoreettisia probleemoita, jotka liittyvät RF-tekniikkaan, siirtojohtoteoriaan ja piirianalyysiin. Hän osaa käyttää kurssin ydinainekseen kuuluvia käsitteitä, työkalkuja ja määritelmiä mielekkäästi uusissa tilanteissa. Kurssin suoritettuaan opiskelijan ei tarvitse osata ulkoa yhtään kaavaa. On mahdoton antaa täsmällistä tietoa siitä, mitä kaikkea opiskelija osaa tehdä tämän kurssin suoritettuaan, koska uusia tehtäviä voidaan keksiä rajattomasti. Esimerkkinä kuitenkin: Suoritettuaan kurssin opiskelija osaa laskea mikä on häviöllisen 100 ohmin siirtojohdon sisäänmenoimpedanssi, kun sen päässä on kuormana antenni, jonka impedanssi on 20+j15 ohmia. Lisäksi hän pystyy suunnittelmaan sovituspiirin, jolla ko. antenniin saatava teho maksimoidaan. Hän osaa analysoida, kuinka suuri teho tähän antenniin sitten saataisiin tunnetusta generaattorista. Parhaan kuvan oppimistavoitteista saa selailemalla vanhoja tenttejä, jotka on saatavilla esimerkiksi kurssin Moodle-sivuilta.

Sisältö

Sisältö Ydinaines Täydentävä tietämys Erityistietämys
1. SIIRTOJOHTOTEORIA siirtojohdon pätkän malli, lennätinyhtälöt ja niiden ratkaisu, ratkaisun fysikaalinen tulkitseminen, etenemiskerroin, etenevä ja palaava aalto, ominaisimpedanssi, vaihenopeus, aallonpituus, lennätinyhtälön kuormapuolen reunaehto, kuorman heijastuskerroin, heijastus­kerroin johdolla ja johdon sisään­menossa, siirto­­johdon sisäänmeno­impedanssi, neljännes- ja puoliaalto­aaltojohto, stubiviritys, kondensaattorin ja kelan korvaaminen avoimella tai oikosuljetulla stubilla, efektiiviset kapasitanssit ja induktanssit, VSWR, paluuvaimennus ja heijastus­vaimennus, kahden johdon liitoksen heijastus, jännitteen läpäisy­kerroin, tehon heijastus ja läpäisy, lennätin­yhtälön generaattorin puolen reunaehto, generaattorin sähkömotorinen voima ja yltöteho sekä häviöllisen siirtojohdon ominaisuudet.  Aaltoloukku. Siirtojohtosuodatin.   
2. SMITHIN DIAGRAMMI impedanssin normalisointi, heijastuskertoimen ja impedanssin lukeminen ja merkitseminen Smithin diagrammille, heijastussuureiden (paluuvaimennus ym.) lukeminen Smithin diagrammilta, normalisoitu admittanssi sekä impedanssi taajuuden funktiona Smithin diagrammilla.     
3. IMPEDANSSIN SOVITTAMINEN impedanssisovituksen hyöty, sovituspiirien eri tekniikoita, resistiivinen vs. reaktiivinen sovitus, LC-sovituksen mahdollisuuksia ja siirtojohtosovitus.  Sovituksen kaistanleveys.   
4. SIRONTAPARAMETRIT JA VAHVISTUSKÄSITTEET S-parametrien määritteleminen, merkitykset ja ominaisuuksia sekä kuinka 2-portti muuntaa kuormaa. Kaksiportin S-parametrien määrittäminen kytkentäkaaviosta, vahvistuskäsitteiden määritteleminen ja operaatiotehovahvistuksen laskeminen S-parametreistä.   RF-suodattimen S-parametrit. Resistiivinen vaimennin. Resiprookkisuus. Yltöteho- ja siirtotehovahvistuksen laskeminen S-parametreistä. Unilateraalinen siirtotehovahvistus.   

Opintojakson arvostelu

1) Ymmärtääkö opiskelija opetettujen peruskäsitteiden ja määritelmien merkitykset? 2) Osaako opiskelija yhdistellä ja soveltaa kurssin ydinaineksen ja täydentävän tietämyksen käsitteitä uusien probleemojen ratkaisuihin?

Arvosteluasteikko:

Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

Osasuoritukset:

Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Oppimateriaali

Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL Painos,saatavuus... Tenttimateriaali Kieli
Opintomoniste   RF tekniikan perusteet I   Olli-Pekka Lundén       Verkossa      Suomi  

Esitietovaatimukset

Opintojakso P/S Selite
ELE-2250 Johdatus suurtaajuustekniikkaan Suositeltava    
MAT-10412 Insinöörimatematiikka B 1u Suositeltava    
MAT-10422 Insinöörimatematiikka B 2u Suositeltava    
MAT-10432 Insinöörimatematiikka B 3u Suositeltava    
MAT-10442 Insinöörimatematiikka B 4u Suositeltava    

Tietoa esitietovaatimuksista
Opintojakso ELE-2250 Johdatus suurtaajuustekniikkaan on suositeltava esitieto, koska se tarjonnee näkökulmia, jotka voivat huomattavasti konkretisoida ja helpottaa tällä kurssille käsiteltäviä teemoja. Kurssilla käytetään matemaattista analyysiä, jonka ymmärtämiseksi tarvitaan perusmatematiikan hallintaa: esimerkiksi kompleksilukujen aritmetiikkaa ja trigonometrisiä funktioita.

Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)



Vastaavuudet

Opintojakso Vastaa opintojaksoa  Selite 
ELE-6050 RF-tekniikan perusteet I, 5 op 7408010 RF-tekniikan perusteet I, 3 ov  

Lisätiedot

Tentissä on yleensä neljä tehtävää, laskutehtäviä ja muita. Probleemat ovat uusia. Tentissä saa pitää kaikkea materaalia ja ohjelmoitavia laskimia esillä. Harjoituksissa kerätyillä pisteillä voi korottaa arvosanaa. Korotuspisteet ovat voimassa vuoden. Kurssi muuttunee osittain englannin kieliseski keväällä 2010.

Tarkempia tietoja toteutuskerroittain

Toteutus Kuvaus Opetusmuodot Toteutustapa
ELE-6050 2010-01 Kevät 2011        

Viimeksi muokattu14.02.2010