In Woche 1 werden wir Ihnen eine Einführung in den Kurs geben, einschließlich eines Überblicks über die Anwendungen (Modul 1). Darüber hinaus beginnen wir mit passiven Mikrowellenschaltungen (Modul 2), indem wir die Theorie der Übertragungsleitungen vorstellen. Wir stellen Ihnen auch die Design-Challenge vor, bei der Sie Ihr eigenes 4-Kanal-Phased-Array-System einschließlich Beamformer und aktiver Mikrowellenelektronik entwickeln. Außerdem werden wir Ihnen zeigen, wie Sie das Open-Source-Design-Tool QUCS verwenden. Wir werden dieses Tool für das Design von passiven und aktiven Mikrowellenschaltungen verwenden.

In Woche 2 werden wir mit Passive Microwave Circuits (Modul 2) fortfahren, indem wir das Konzept der Mikrowellennetzwerke einführen. Wir werden dieses Konzept bei der Analyse von Leistungskombinierern anwenden. Darüber hinaus beginnen Sie Ihre Design-Herausforderung mit dem Entwurf eines 4-Kanal-Beamformer-Netzwerks.

In Woche 3 werden wir unsere Reise zu passiven Mikrowellenschaltungen (Modul 2) abschließen, indem wir zunächst das Smith-Diagramm vorstellen und es für den Entwurf von Anpassungsschaltungen anwenden. Anschließend zeigen wir Ihnen, wie Sie Mikrowellenfilter entwerfen können.

In Woche 4 beginnen wir mit der Antennentheorie (Modul 3) und führen in das Konzept der Antennen ein, indem wir uns mit den wichtigsten Eigenschaften von Antennen beschäftigen, darunter Richtwirkung, Antennengewinn und Eingangsimpedanz. Wir werden zeigen, wie diese Parameter verwendet werden können, um die Reichweite eines drahtlosen Systems oder eines Radars zu bestimmen. Als erstes reales Antennenkonzept werden wir Phased-Array-Antennen vorstellen. Darüber hinaus wird die Design-Herausforderung mit einem Antennendesign fortgesetzt. Dazu gehört auch eine Einführung in das Antennendesign CST.

In dieser Woche wird das echte, theoretische Antennengerüst für den harten Kern vorgestellt. Ausgehend von den Maxwell'schen Gleichungen werden wir den allgemeinen Ausdruck für die abgestrahlten Felder einer beliebigen Antennenkonfiguration herleiten. Der Rahmen wird auf elektrische Dipol- und Drahtantennen angewendet. Darüber hinaus nehmen Sie an einem Workshop teil, in dem ein hochmodernes Antennendesign-Tool vorgestellt wird.

In dieser Woche werden wir unseren theoretischen Rahmen mit magnetischen Quellen erweitern. Auf diese Weise können Sie den Rahmen nutzen, um Aperturantennen zu analysieren. Wir werden dies anhand der Analyse von Hornantennen, Reflektorantennen und Mikrostreifenantennen zeigen. Wir werden auch zeigen, wie Mikrostreifenantennen zur Erstellung eines Phased-Array-Systems verwendet werden können. Zum Abschluss der Woche vermitteln wir Ihnen einige Hintergrundkenntnisse über numerische Methoden. Dies wird Ihnen helfen, die grundlegenden Prinzipien der numerischen Elektromagnetik zu verstehen, die in kommerziellen Tools wie ADS und CST verwendet werden.

In dieser Woche werden wir die Theorie der Mikrowellenschaltungen auf aktive Schaltungen ausweiten, die Transistoren zur Realisierung von Verstärkern verwenden. Wir beginnen mit einer Einführung in die verschiedenen Definitionen, die zur Beschreibung der Verstärkung eines Verstärkers verwendet werden. In einem nächsten Schritt werden wir eine Entwurfsmethodik für rauscharme Verstärker vorstellen. Sie beginnen auch mit dem letzten Teil Ihrer Designaufgabe, indem Sie einen rauscharmen Verstärker entwerfen.

In der letzten Woche des Kurses werden wir tiefer in das Design von Mikrowellenverstärkern eintauchen, indem wir die Stabilitätsbedingungen von Verstärkern untersuchen. Wenn die Stabilität gesichert ist, kann die Leistung des Verstärkers durch die richtige Auslegung der Eingangs- und Ausgangsanpassungsschaltungen weiter optimiert werden. Zu diesem Zweck kann das Konzept der Constant-Gain-Kreise verwendet werden.