Hochfrequenztechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit

Profil und Zielsetzung

Ein Traum der Menschheit ist in Erfüllung gegangen, als Heinrich Hertz an der Technischen Hochschule in Karlsruhe mit seinen Experimenten die Möglichkeit eröffnete, Nachrichten über große Entfernungen hinweg drahtlos zu verschicken.

Die Wissenschaft, die sich mit dieser Aufgabenstellung bis heute intensiv auseinandersetzt ist die Hochfrequenztechnik. Von ihr spricht man immer dann, wenn sich eine elektrische Spannung, ein elektrischer Strom oder ein elektromagnetisches Feld innerhalb von ca. 10-7 bis 10-12 Sekunden ändert. Die Rundfunk- und Fernsehtechnik sind die klassischen Beispiele für die Hochfrequenztechnik. Inzwischen ist das Gebiet natürlich viel umfangreicher geworden und es gibt zahlreiche Anwendung.

Aktuelle Anwendungen sind z.B. der Mobilfunk, Radar, Mikrowellenherde, Erderkundung mit Satelliten sowie Messsensoren. Dabei geht die Tendenz zu immer höheren Frequenzen.

Ausstattung

  1. Vektor Netzwerkanalyzer PNA-L, 10 MHz – 20 GHz
  2. Signalgenerator SMA 100A, 9 kHz – 6 GHz
  3. Signalgenerator Anritsu 68247B, 10 MHz – 20 GHz
  4. Spektrum Analyser MS2665C, 9 kHz – 21,2 GHz
  5. Absorberraum mit 3 m Messtrecke für Abstrahlungs- und Störleistungsmessungen
  6. R&S EMI Test Receiver ESHS10 9kHz – 30 MHz
  7. RFT Netznachbildung NNB11 für entwicklungsbegleitende leitungsgebundene Messungen
  8. R&S EMI Test Receiver ESVS10 20 MHz – 1000 MHz

Praktika und Übungen

Im Labor für Hochfrequenztechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) werden zwei Labore zu verschiedenen Gebieten der Hochfrequenztechnik angeboten.

Labor Hochfrequenztechnik I

  • Versuch 1
    Verhalten von Bauteilen bei höheren Frequenzen:
    Simulation und Messung von parasitären Eigenschaften von Bauteilen
  • Versuch 2
    Leitungstheorie:
    Verhalten von TEM-Wellen auf HF-Leitungen, Simulation und Messung von komplexen Spannungen längs einer Leitung bei verschiedenen Leitungsabschlüssen.
  • Versuch 3
    Streifenleitungen:
    Simulation von Mikrostreifenleitungen, S-Paramer, Anpasstransformation mit einer Stichleitung

 

 Labor Hochfrequenztechnik II

  • Versuch 1
    Netzwerkanalyse von passiven Mikrowellenbauelementen
  • Versuch 2
    Schaltungssimulation mit AWR Microwave Office
  • Versuch 3
    Rechteck-Hohlleiter in der Mikrowellentechnik
  • Versuch 4
    Bestimmen von Rauschparameter von Mikrowellenkomponenten
  • Versuch 5
    Nichtlinearität von Verstärkern und Verhalten von Mischern

Aktuelle Projekte

  • Entwicklung einer Technologieplattform zur automatisierten Produkt- und Produktionskonfiguration radartransparenter Radom-Heizfolien mit maßgeschneiderter Geometrie und Funktionscharakteristik (ZIM-Projekt)

  • PRYSTINE -PRogrammable sYSTems for INtelligence in automobilEs

Studentische Arbeiten

  • Realisierung einer Phasenregelschleife zur Ansteuerung eines 60 und 140 GHz RadarChips für Lokalisierungsanwendungen, Details finden sie hier.