Subject » BMEVIHVAV13
Integrated Radios in Wireless Telecommunications
Integrált rádiók a vezeték-nélküli távközlésben
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
—
Hatályosság vége:
—
| Subject name (Hungarian, English) |
Integrált rádiók a vezeték-nélküli távközlésben
Integrated Radios in Wireless Telecommunications
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVIHVAV13 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | vizsga | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
Dr. Nagy Lajos
position: egyetemi docens
contact:
nagy.lajos@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
—
|
||||||||||||
| Faculty | |||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
Programme
A rádióhullámok terjedése, hatótávolság
- Vevőérzékenység fogalma, leírásának módjai. Zajtényező, zajhőmérséklet, bemeneti ekvivalens zajfeszültség. Érzékenységet befolyásoló tényezők: bitsebesség, alapsávi sávszélesség, interferencia, adó-vevő frekvencia offset, löket stb.
- Kisugárzott adóteljesítmény jellemzése (ERP, EIRP, elektromos térerősség)
- Terjedési modellek
- Hatótávolság becslése ideális szabadtéri terjedés esetén, kültérben, épületen belül, városi környezetben. Fading fogalma, típusai
- Időjárási hatások
Antennák
- Alapfogalmak: sugárzási jelleggörbék, nyereség, irányhatás, impedancia sávszélesség, polarizáció, hatásos keresztmetszet, hatásfok
- Alacsony költségű, rövid-hatótávolságú rádiók antenna típusai (nyomtatott és huzalantennák): dipol, monopol, folded dipol, kisméretű hurok, kapacitíven ill. induktívan megcsapolt hurok, ILA, IFA ... stb.
- Antennák alkalmazási problémái (emberi test hatása: pl. hand effect, földelés, fémfelületek ill. áramköri egységek elhelyezésének hatása)
- Antennák illesztése rádiók ki- ill. bemenetéhez (differenciális, aszimmetrikus kimenet), rádiófrekvenciás nyomtatott áramkörök tervezési problémái a gyakorlatban.
Integrált rádiófrekvenciás áramkörök
- MOS, bipoláris tranzisztor, integrált kapacitás, ellenállás felépítése, működése, karakterisztikái. nagyfrekvenciás modellek
- Integrált spirál induktivitások kialakítása, tulajdonságai (Q, SRF), RF modell
- Alapáramkörök: bandgap referencia, ptat áram, áramtükör, differenciál erősítő, alapvető erősítő típusok (földelt emitteres, kollektoros, bázisos)
- RF VCO integrált spirál induktivitással, MOS ill. bipoláris varaktorral.
- Vivő előállítása: szintézer típusok (integer N, frakcional N), PLL felépítése (fázisdetektor, charge pump, szűrő, delta-szigma modulátor stb.), működése.
- Teljesítményerősítő osztályok (A, B, AB, C, E), felépítés. Nemlinearítás jellemzése (IP3, P1dB). Linearizálási technikák (előtorzítás, vissza-, ill. előrecsatolás ).
- Vevőstruktúrák (heterodin, Zero IF, low IF)
- Vevő dinamika tartomány (SFDR fogalma), dinamika növelése (multitangens technika)
- Zajok vevőben, illesztés zajra. Visszacsatolás hatása a bemenő impedanciára ill zajra. Kaszkód bemeneti erősítő előnyei
- Órajel visszaállítás, döntés
Modulációs formátumok
- Moduláció és demoduláció
- FSK, PSK, DPSK
- Szórt spektrumú modulációk (frekvencia ugratás, DDS)
- QPSK
- 16 QAM
- OFDM
Kis hatótávolságú rádió összeköttetések szabályozása
- Frekvenciasávok (ISM (industrial scientific medical), E.U. ETSI, U.S. FCC)
- elektromágneses kompatibilitás: zavarok, sugárzási spektrum, csatorna szelektivitás
- interferencia
- intermoduláció
Integrált rádiók vezérlése, digitális csatlakoztatása
- vezérlés: źC/EEPROM
- csatlakoztatás: szinkron RS-232
Kishatótávolságú rádiós hálózati protokollok
- ZigBee
- Bluetooth
Általános tendencia a vezeték-nélküli, rádiós alkalmazások nagymértékű előretörése. Ennek egyik oka az igen olcsó, ú.n. egycsipes rádiók megjelenése, amelyek minimális számú külső építőelem segítségével képesek digitális rádiós átvitel megvalósítására. A másik ok, hogy ezek a kis teljesítményű ill. kis-hatótávolságú rádiók, amelyek az ú.n. ISM (Industrial Scientific Medical) sávokban működnek, nem engedélykötelesek.
A tárgy egyik célkitűzése, hogy áttekintést adjon az ilyen olcsó, integrált rádiók felépítéséről, működéséről, a bennük alkalmazott alapvető áramkörökről, a modulációs módokról. Bemutatja még az RF alkalmazás során fellépő nehézségeket, illetve a hatótávolságot befolyásoló tényezőket (pl. megfelelő antennaválasztás, az emberi test közelségének a hatása stb.) is. Kitér az Európai, illetve Amerikai hatósági szabályozás részleteire is.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
(előadás, gyakorlat, laboratórium):
heti 2x2 óra előadás, házifeladat
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
-
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
-
General rules
Követelmények:
a. A szorgalmi időszakban: aláírás megszerzése. Ehhez négy darab, 30 perces zárthelyi megírásával legalább 50%-os pontszám elérése szükséges.
b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga
Pótlási lehetőségek:
A zárthelyik összpontszámának 50%-át el nem érő hallgatóknak pótzárthelyit kell írniuk a pótlási időszakban.
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Elektronika, Infokommunikáció
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Requirements valid from:
—
Requirements valid until:
—
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.