Praktikum hft. Systeme

Vertiefte Kenntnisse über diverse Baugruppen der Funktechnik wie Verstärker,
Filter, Modulatoren, Mischer, Simulationsverfahren. Vertraut werden mit moderner
HF-Messtechnik, also Spektrumanalysator, Netzwerkanalysator,
Rauschzahlmessplatz.


Inhalte:
Dieses Spezialpraktikum bietet einen Einblick in Aufbau und Funktion moderner
Funkübertragungstechnik. Anhand von ausgewählten Versuchen werden typische
Baugruppen der Funktechnik mit Hilfe moderner Mess- und Simulationstechnik
analysiert und optimiert.
- Simulation einer Antenne und deren Abstrahlung:
  Eine Antenne wird mit Hilfe von Softwaretools entworfen, dimensioniert und
  analysiert.
- Simulation eines HF-Verstärkers:
  Ein HF-Breitbandverstärker wird mit Hilfe des Softwaretools ADS entworfen,
  dimensioniert, analysiert und optimiert.
- Kleinsignalverhalten eines HF-Verstärkers:
  Der zuvor simulierte HF-Breitbandverstärker wird mit Hilfe eines modernen
  Netzwerkanalysators im Hinblick auf seine S-Parameter vermessen und die
  Ergebnisse der Simulation gegenübergestellt.
- Rauscheigenschaften von Transistorverstärkern:
  Die Rauscheigenschaften eines Vorverstärkers in einem Empfangssystem
  bestimmen dessen Grenzempfindlichkeit, also die Fähigkeit, sehr schwache
  Signale mit ausreichendem S/N zu empfangen. Im Versuch werden die
  Rauschparameter eines Verstärkers durch manuelle und automatische
  Rauschzahlmessverfahren ermittelt und die Bedeutung des Außenrauschens
  behandelt.
- Großsignalverhalten von HF-Verstärkern:
  Funkempfänger nehmen über die Antenne typischerweise nicht nur das aktuell
  gewünschte Nutzsignal, sondern meist auch eine Vielzahl aktuell
  unerwünschter und häufig sehr viel stärkerer Signale auf. Auf welche Weise
  dadurch der Empfang des Nutzsignals beeinträchtigt werden kann wird durch
  Messungen mit einem modernen Spektrumanalysator gezeigt.
- Mikrostreifenleitungen und ihre Anwendung in der Empfangstechnik:
  Diverse Baugruppen wie Anpassschaltungen, Filter, Richtkoppler und
  Leistungsteiler werden mit Hilfe eines modernen Netzwerkanalysators
  untersucht.
- Amplituden- und Phasengang in Schaltungen der Funktechnik:
  Messungen an diversen Filter- und Transformationsschaltungen werden mit
  Hilfe von Vectorvoltmeter, Vectorimpedanzmeter und Netzwerkanalysator
  durchgeführt.
- Modulatoren und Mischer in Sendern und Empfängern der Funktechnik:
  Im jedem Sender wird die Nachricht auf den hochfrequenten Träger
  aufmoduliert.
  In jedem Superhetempfänger erfolgt eine Frequenzumsetzung (Mischung) von
  der Hochfrequenzebene auf die Zwischenfrequenzebene (ZF). Nach der
  Verstärkung auf der ZF-Ebene wird die Nachricht wieder demoduliert. Im
  Versuch werden mit einem modernen Spektrumanalysator verschiedene
  Modulatoren, Mischer und Demodulatoren untersucht.