Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage typische Phänomene der Hochfrequenztechnik, die hauptsächlich aus theoretischen Vorlesungen bekannt sind, messtechnisch zu untersuchen. Besonders wichtig dabei ist die parallele Betrachtung im Frequenz – als auch im Zeitbereich. Sie kennen die grundlegenden Funktionen von Netzwerkanalysatoren, Spektrumanalysatoren und einfachen HF-Leistungsmessgeräten.
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Wer die LVA positiv absolviert hat, wird die wesentlichen Herausforderungen bei Hochfrequenz- und Mikrowellenmessungen in komplexen Messaufbauten und die dabei im Gegensatz zu NF-Messungen unerwünschten und oft unerwarteten Phänomene in Erinnerung behalten. Die in der HF-Technik relevanten Beschreibungsgrößen wie Spannung, Strom, Leistung, Impedanz, Wellenwiderstand, Reflexionsfaktor, Oszillatorstabilität, spektraler Leistungsdichte sind abrufbar.
Die Studierenden verstehen die wichtigsten Messprinzipien der HF-Technik für Spannungen, Feldstärken, Leistungen und Leistungswellen auf Basis der Detektion von Spannungen nach Betrag und Phase, sowie Leistungen auf Basis thermischer/bolometrischer Effekte. Sie erlangen Grundlegendes Verständnis für die im HF-Messgerät ablaufenden Verarbeitungen der HF-Mess-Signale.
Anwenden der Messprinzipien einschlägiger HF-Messgeräte (Oszilloskop, Spektrumanalysator, Netzwerkanalysator, Leistungsmesser, Frequenzzähler, HF-Signalgeneratoren) in einfachen Mess-Szenarien für Spannung und Leistung in drei Themenbereichen: Reflexionsfaktor/HF-Impedanzmessung, Oszillatorstabilität von Messgeneratoren (Spektren digitaler Modulationsformate, Spektren der Mobilkommunikation), Rauschen (Signal-Rausch-Verhältnis, Messempfindlichkeit).
Analysieren von Messergebnissen einfacher Messbeispiele mit HF-Messgeräten, die von diesen Geräten zwar explizit entweder für den Zeit- oder aber für den Frequenzbereich dargestellt werden (Oszilloskop bzw. Spektrumanalysator), jedoch jeweils in die andere Darstellungsdomäne transponiert werden können.
Zusammenstellen eines komplexen Messaufbaus mit mehreren HF-Messgeräten zur Messung von mehreren HF-Messgrößen an ein und demselben Messobjekt unter Berücksichtigung der Relationen der Messleitungslängen zu den vorkommenden Wellenlängen und der Eingangsimpedanzen der Messgeräte.
Die Studierenden können schließlich die Aussagekraft, die Empfindlichkeit, die Genauigkeit von HF-Messungen mit den gängigen dafür eingesetzten HF-Messgeräten in unterschiedlichsten Messtechnik-Szenarien bewerten und selbstständig für zukünftige Messungen entsprechendes Basis-Equipment zusammenstellen.
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nach Blooms Taxonomie, Klassifikation für Lernziele: 6 Ebenen: “Erinnern", "Verstehen", "Anwenden", "Analysieren", "Synthetisieren", "Bewerten“: Benjamin S. Bloom, M. D. Engelhart, E. J. Furst, W. H. Hill, David R. Krathwohl: Taxonomy of educational objectives: The classification of educational goals. Handbook I: Cognitive domain. David McKay Company, New York 1956
Beobachtung, Diskussion und Interpretation wichtiger Phänomene der Hochfrequenztechnik, die hauptsächlich aus theoretischen Vorlesungen bekannt sind. Wesentliches Augenmerk liegt auf der Gerätepraxis, sowie auf der Einführung in die praktische HF-Messtechnik. Es werden Oszilloskope, HF- und MW-Signalgeneratoren, Spektrumanalysatoren, skalare und vektorielle Netzwerkanalysatoren, phasensensitive Detektoren, sowie Rauschmessgeräte verwendet. Die Themen sind: Spektralanalyse, Netzwerkanalyse und Rauschen. Besonders wichtig: Betrachtung im Frequenz- UND (!) im Zeitbereich.
Es gibt zu jedem der drei Themen Programmblätter für die einzelnen Messungen, einige Datenblätter und Ergänzungsblätter.
Skriptum zur Vorlesung "Hochfrequenztechnische Systeme"
