Behörighetskrav

Elektronik I, Elektromagnetism II, Analog elektronik.

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• redogöra för användningsområden och ingående delar i trådlösa gränssnitt.
• dimensionera anpassningsnät för aktiva och passiva komponenter i RF delen av inbyggda system med hjälp av kretsmodeller och SMITH-diagram.
• redogöra för vågekvationen, beräkna grundläggande parametrar för olika typer av enskilda och gruppantenner samt kunna genomföra antennmätning.
• beräkna brustemperatur och brusfaktor för passiva komponenter och förklara hur dessa begrepp används i mikrovågstillämpningar.
• konstruera, realisera och utvärdera trådlösa gränssnitt för inbyggda system.
• redogöra för hur trådlösa gränssnitt är konstruerade i andra tillämpningar än inbyggda system.
• förklara vågutbredning och biologiska effekter p.g.a. mikrovågsstrålning.

Innehåll

Historien bakom ett inbyggt system (tex. Internet of Things). Tillämpningsområden, t.ex. kroppsnära nätverk och andra svåra miljöer. Elektromagnetism. Transmissionsledningsteori. Smith-diagrammet. Vågledarteori. Stripline och Microstrip. Förluster och dämpning i vågledare och transmissionsledningar. Impedans och Spridningsmatriserna. Metoder för impedansanpassning. Resonatorer. Olika typer av passiva mikrovågskomponenter inklusive hybrider. Brus i mikrovågskomponenter och brusfaktor. Definition av en antenn. Strålningsmekanism. Grundläggande parametrarna för antenner. Friis överföringsekvation och radarekvationen. Strålnings- och potentialekvationer. Dualitetsprincipen. Ömsesidig koppling och reaktansteoremet. Olika typer av trådantenner. Raka element nära eller ovanför ledande plan. Linjära, planara och cirkulära antennarrayer. Egen- och ömsesidig impedans mellan linjära antennelement i en antennarray. Integralekvationer för antenner. Vandringsvågsantenner och bredbandiga antenner. Reciprocitetsteoremet. Rektangulära och cirkulära aperturantenner. Mikrostripantenner. Konstruktion av trådlösa gränssnitt för sensorer där de delar som gåtts igenom ingår: transmissionsledningar, antenner, förstärkare, blandare och basbandskretsar. Robust överföring och hur gränssnittet kan optimeras för detta. Beskrivning av ett komplett mikrovågssystem, t.ex. radar eller telekommunikation. Mikrovågsuppvärmning. Energiöverföring med hjälp av mikrovågor. Biologiska effekter. Säker överföring och den privata sfären. Biologiska effekter för kroppsnära mikrovågssignaler.

Undervisning

Föreläsningar, laborationer och konstruktionsuppgifter.

Examination

Skriftlig och muntlig examination (8 hp), laborationer (1 hp), redovisning av konstruktionsuppgifter (1 hp).

Övriga föreskrifter

Om kursen har färre än 8 studenter kan kursen ges med andra undervisningsformer.