Wahlpflichtmodul Elektromagnetische Felder 2

Credits Workload Kontaktzeit Selbststudium Dauer
6 CP180 h 3 SWS (45 h)135 h1 Semester

Teilnahmevoraussetzungen

Empfohlen: Elektromagnetische Felder I

Lehrveranstaltungen

Veranstaltung/ Lehrform CP SWS Häufigkeit
Vorlesung und Übung Elektromagnetische Felder 2 6 CP 3 SWS SoSe, jährlich

Prüfungsleistung

schriftliche Prüfung (90 Minuten)

Note

Lernergebnisse / Kompetenzen

Nach erfolgreicher Teilnahme an der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage,

  • schnell veränderliche Felder anhand der ebenen Wellen zu verstehen und deren charakteristische Eigenschaften zu erkennen,
  • die mathematische Beschreibung von TEM-Wellen auf die in der Praxis gängigen Leitungsarten anzuwenden,
  • das Leitungsdiagramm (Smith-Chart) grafisch als Hilfsmittel zu nutzen, um Impedanzen oder Reflexionsfaktoren in Hochfrequenzschaltungen zu bestimmen,
  • die Bauformen von Hochfrequenzleitungen (z.B. Koax-, Band- und Paralleldrahtleitung, Microstripleitung, Hohlleiter, dielektr. Leitung, Glasfaser) anwendungsorientiert zu bewerten,
  • die mathematische Beschreibung von Hochfrequenzelementen mit Hilfe der Streuparameter zu verstehen,
  • den grundlegenden Abstrahlmechanismus einfacher Antennen zu erfassen und die wichtigsten Definitionen aus der Antennentechnik anzuwenden.

Inhalte

Wellen und Quasi TEM Wellen: Systematik der Wellenausbreitung und Leitungstypen, Herleitung der Leitungsgleichungen, Ausbreitungskonstante, Wellenlänge, Phasengeschwindigkeit, Gruppengeschwindigkeit, Leistungstransport auf der Leitung, Leitungswellenwiderstand, Reflexionsfaktor, Ströme und Spannungen am Eingang und Ausgang, Eingangsimpedanz bei beliebigem Abschluß, Sonderfälle bei speziellen Leitungslängen, Zusammenhang zwischen Impedanz auf der Leitung und Reflexionsfaktor, Spannungsmaxima, -minima, Stehwellenverhältnis, Anpassungsfaktor, Maßeinheiten der Dämpfung, Leitungsdiagramm, Anwendung, Leitungsparameter und Bauformen von TEM- und Quasi TEM-Leitungen (Koaxialleitung, Paralleldrahtleitung, Bandleitung, unsymmetrische Streifenleitung (Microstrip), Koplanarleitung, Schlitzleitung);

Hohlleiter: grundsätzliche Übertragungseigenschaften, Rechteckhohlleiter, Rundhohlleiter, Verluste im Hohlleiter, Leitungstheorie des Hohlleiters, Ersatzschaltbilder, Bauformen, Anwendung;

Wellengrößen: Zusammenhang zwischen Feldgrößen (E,H) und integralen Größen (U, I, a, b), Streumatrix;

Dielektrische Leiter: Plattenleiter, grundsätzliche Eigenschaften, starke u. schwache Führung, dielektrische Streifenleiter, runde dielektrische Leiter;

Lichtwellenleiter: Anwendung, Monomodebetrieb, Multimodebetrieb, Stufenindexfaser, Gradientenfaser, Wellenlängenbereiche, numerische Apertur, Ursachen der Dispersion, Einfluß der Dispersion auf die Übertragung, optimale Pulsbreiten;

Grundbegriffe der Antennen: Vektorpotential, Feldstärken des Hertz'schen Dipols, Nahfeld- und Fernfeld-Näherungen, Charakteristik, Poyntingvektor, Strahlungsdichte, abgestrahlte Leistung, Strahlungswiderstand, Richtfaktor, Gewinn, Wirkfläche;

Grundbegriffe der Wellenausbreitung: Übertragungsgleichung, Radargleichung, Zweiwegeausbreitung, kurze Beschreibung von Wellenausbreitungsmodellen

Alternative Wahlmodule zu diesem Modul

Dieses Modul gehört zur Gruppe "Wahlpflichtmodule". Insgesamt 6 Fächer (Vorlesung/Übung) aus den Wahlangeboten einer der beiden Studienschwerpunkte Informations- und Kommunikationstechnik (IK) und Elektrische Energietechnik (ET); davon z.B. 4 Fächer im 1. Jahr und 2 Fächer im 2. Jahr.
Auf Antrag beim Prüfungsausschuss können auch andere als die angegebenen Fächer aus dem Gesamtangebot der Fakultät gewählt wer- den.

Elektrische Energietechnik

Informations- und Kommunikationstechnik

Modulzuordnung

Master of Science: Fach Grundlagen der Elektrotechnik: Bereich Informations- und Kommunikationstechnik

Disclaimer

Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.