Microwave Circuit Design: CAD & Lab

Fachpraktikum

Der Kurs dient zur praktischen Vertiefung des Wissens im Bereich des Designs analoger Mikrowellen-Frontends. Der dazu exemplarisch durchlaufene Designzyklus beinhaltet u.a. den durch CAD-Software gestützten, simulativen Schaltungsentwurf sowie die messtechnische Charakterisierung von Schaltungskomponenten im Labor.

WICHTIGE INFORMATION
Das Fachpraktikum "Microwave Circuit Design: CAD & Lab" wird als Präsenzveranstaltung in den Räumlichkeiten des ILH angeboten. Bei der Durchführung als Präsenzveranstaltung kommt das zentrale Hygienekonzept der Universität Stuttgart zum Einsatz. Das Praktikum findet im Vorlesungszeitraum von Oktober bis Februar als wöchentliche Veranstaltung statt. Der Dozent behält sich Änderungen der Organisationsform vor, sollten diese durch eine Änderung der Rahmenbedingungen zur Durchführung von Präsenzveranstaltungen erforderlich sein.

Information
Studiengang M.Sc. Electrical Engineering and Information Technology Universität Stuttgart
Ziele

Ziel des Fachpraktikums ist die Vertiefung von theoretischem Wissen aus den Bereichen der Hochfrequenzschaltungstechnik und des analogen Schaltungsentwurfs. Dazu wird der Designzyklus analoger Mikrowellen-Frontends für drahtlose Punkt-zu-Punkt-Kommunikationssysteme durchlaufen. Die Studierenden nutzen eine hochmoderne CAD-Umgebung zum Entwurf und zur Simulation analoger Mikrowellen-Frontends. Im Labor erfolgt die messtechnische Charakterisierung einzelner Schaltungskomponenten sowie der Aufbau und die Vermessung eines drahtlosen Punkt-zu-Punkt Datenlinks.
Studierende mit ausgezeichneten Leistungen erhalten nach Abschluss des Kurses das Keysight IndustryReadyCertificate.
Inhalt

Entwurf und Layout von Schaltungskomponenten

  • Funktionsbklöcke des Frontends:
    Power Amplifier, Low-Noise Amplifier, Mischer, Frequenzmultiplizierer
  • Charakteristische Kenngrößen:
    S-Parameter, CG, IP3, CP1dB, Stabilität, DC-Power, (...)
  • Process Design Kit: Transistor- und Diodenmodelle, Layerstack
  • CAD-Simulationsumgebung: Keysight ADS und Momentum
  • Simulationsarten:
    DC, AC, Harmonic Balance, Envelope, Transient, EM-Simulation
  • Physikalisches MMIC-Layout: DRC, ERC, LVS

Charakterisierung im Labor

  • Nutzung von modernen Labormessgräten:
    Oszilloskop, VNA, Spectrum Analyzer, AWG, (...)
  • Untersuchung charakteristischer Kenngrößen:
    S-Parameter, Intermodulation, Up- und Down-Konvertierung, (...)
Ablauf

Einführung

  • Systembetrachtung
  • CAD-Umgebung Advanced DesignSystem (ADS),

Phase I - Schaltungsentwurf / CAD

  • Einteilung der Studierenden in Gruppen
  • Jede Gruppe entwirft einen der benötigten Schaltungsblöcke
    (PA, LNA, Mixer, Frequenzmultiplizierer)
  • Zusammenführung der einzelnen Designs zur Gesamtsimulation des Links zum Ende von Phase I

Phase II - Layout und Aufbau

Phase III - Labor

  • Messtechnische Charakterisierung einzelner Schaltungskomponenten
  • Aufbau einer drahtlosen Punkt-zu-Punkt-Verbindung
  • Experimente zur Datenübertragung
Voraussetzungen
  • VL Microwave Engineering (dringend empfohlen)
  • Grundkenntnisse des analogen Schaltungsentwurfs
Teilnehmeranzahl

max. 8 Teilnehmer/-innen
Registrierung

Die Anmeldung zum Fachpraktikum erfolgt über C@MPUS.

Registrierungszeitraum:
01.10.2021 0:00 Uhr - 20.10.2021 23:59 Uhr

ANMELDEFORMULAR
Kursstart 27.10.2021 (14:00 - 17:15 Uhr)
Meeting-Raum ILH-Nord (Container) GoogleMaps
Pfaffenwaldring 32, Universität Stuttgart, Campus Vaihingen
SWS / Credits

4 SWS im Wintersemester / 6 ECTS
Prüfung Die Benotung des Fachpraktikums basiert auf allgemeinen Arbeitsmethoden, der Vorbereitung auf die Veranstaltungstermine sowie dem ausführlichen schriftlichen Bericht und der Abschlusspräsentation.
Kontakt M.Sc. Dominik Wrana

 

Industry Ready Student Listing on Keysight's website

Dieses Bild zeigt Dominik Wrana

Dominik Wrana

M.Sc.

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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