Hochfrequenzmesstechnik
RF Measurement Techniques

Modul EI7139

Dieses Modul wird durch Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

EI7139 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Katalog der nichtphysikalischen Wahlfächer
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
180 h 90 h 6 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Einführung: Überblick zu wichtigen Hochfrequenzkomponenten und deren Messgrößen, Frequenz- und Leistungsbereichen. Signalgeneratoren: Wobbelgenerator, Synthesizer, arbiträre Signalgeneratoren, direkte Signalsynthese. Leistungsmesser: Thermoelektrische und Diodenleistungsmesser, Fehlerquellen und -korrektur, absolute und relative Genauigkeit, modulierte Signale. Spektralanalye und Messempfänger: Messverfahren, Aufbau, Unterschiede zwischen Basisband und Mikrowellenbereich, Messdynamik, Modulationsmessung, Phasenrauschmesstechnik. Netzwerkanalye: Messverfahren, Aufbau, Fehlerquellen, Kalibrierung. Zeitbereichsmesstechnik: Echtzeit- und Abtastoszilloskope.

Lernergebnisse

Nach der Teilnahme der Modulveranstaltung ist der Studierende in der Lage die grundlegenden Zusammenhänge hinsichtlich Frequenzbänder, Messgrößen, Messverfahren, Fehlerquellen, Fehlerkorrektur, Kalibrierung zu verstehen; die Möglichkeiten und Grenzen der Messverfahren und Messgeräte, die Qualität und Zuverlässigkeit der Kalibrierung sowie die Rückführbarkeit zu bewerten; systematische Fehlerquellen und deren Berücksichtigung, Zusammenhänge und Einschränkungen der Messparameter, Grenzen der Eingangs- und Ausgangsgrößen bzw. Messbereiche, Genauigkeitsgrenzen, Interpretation der Messergebnisse zu bewerten; hochwertige (und sehr teuere) Messgeräte einschließlich geeigneter Schutzmassnahmen vor Beschädigung und Zerstörung z.B. ESD-Schutz, Überlastschutz, Gleichspannungsschutz anzuwenden; die Planung und Dokumentation einer Messkampagne, sowie die Interpretation der Ergebnisse anzuwenden.

Voraussetzungen

Grundlegende Kenntnisse der freien und geführten Wellenausbreitung Grundlegende Kenntnisse der Hochfrequenztechnik Folgende Module sollten vor der Teilnahme bereits erfolgreich absolviert sein: Technische Felder und Wellen

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 3 Hochfrequenzmesstechnik Mittwoch, 09:45–11:15
Donnerstag, 08:00–09:30
Donnerstag, 12:15–13:00
sowie einzelne oder verschobene Termine
UE 2 Hochfrequenzmesstechnik (Praktische Übungen)
UE 1 Hochfrequenzmesstechnik (Übung)

Lern- und Lehrmethoden

Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefende Wissensbildung durch mehrmaliges Aufgabenrechnen in Übungen angestrebt. Als Lehrmethode wird in der Vorlesungen und Übungen Frontalunterricht gehalten, in den Übungen auch Arbeitsunterricht (Aufgaben rechnen). Als Lehrmethode wird in einer praktischen Tätiglkeit der Umgang mit Messgeräten unter Anleitung im Labor eingeübt und die Messergebnisse anschließend als Hausarbeit ausgwertet.

Medienformen

Folgende Medienformen finden Verwendung: - Präsentationen - Skript - Übungsaufgaben mit Lösungen als Download im Internet

Literatur

Folgende Literatur wird empfohlen: - B. Schiek: Grundlagen Hochfrequenzmesstechnik, Springer, 1998. - M. Thumm, W. Wiesbeck, S. Kern: Hochfrequenzmesstechnik: Verfahren und Messsysteme, Teubner, 1998.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer Klausur ohne Hilfsmittel weisen Studierende durch das Beantworten von Fragen das Verständnis grundlegender Zusammenhänge der Hochfrequenzmesstechnik nach. Anhand der Berechnung von Beispielen weisen Sie nach, dass sie systematische Fehlerquellen bewerten können. (80%). Im Rahmen einer Laborleistung in Form kleiner Projekte und zugehörigen Hausaufgaben weisen die Studierenden nach, dass sie mit Messgeräten der Hochfrequenzmesstechnik umgehen können und die Ergebnisse bewerten können (20%)

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.