Mikrohullámú eszközök számítógépes tervezése

Laboratory Work: Computer Aided Design of Microwave Devices

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Mikrohullámú eszközök számítógépes tervezése

Laboratory Work: Computer Aided Design of Microwave Devices

Tantárgykód

BMEVIHVM361

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	1	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	kapcsolt	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Gyimóthy Szabolcs

beosztás: egyetemi tanár

elérhetőség: gyimothy.szabolcs@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

A végeselemes térszámítási program használatának elsajátítása.
Részletesen bemutatjuk a COMSOL szoftver lehetőségeit, továbbá rövid betekintést adunk a CST és a HFSS szoftverek használatába. Témakörök: a grafikus felhasználói felület; geometriai modellek, a geometria bevitele; a peremfeltételek, gerjesztések és mérési helyek (portok) megadása; az automatikus hálógenerálás beállítása; az eredmények megjelenítése, a háromdimenziós vektormezők ábrázolásának lehetőségei, karakterisztikák felvétele; a teljes folyamat paraméterezése és automatizálása, a COMSOL-szkriptek.

Speciális technikák használata a nagyfrekvenciás mérnöki tervezésben.
A térbeli (és esetleg időbeli) diszkretizálás szerepe és optimális megválasztása, adaptív hálógenerálás. Hibaanalízis, szingularitások kezelése, a duális megoldások szerepe, a megoldás értékelésének szempontjai. Térbeli-dekompozíciós, és hálóredukciós technikák alkalmazása nagyméretű feladatoknál. Az illesztett réteg (Perfectly Matched Layer, PML) helyes alkalmazása. Periodikus peremfeltételek, és a homogenizálási elv alkalmazása. Szórási paraméterek és karakterisztikák számítása. Optimalizációs eljárások.

Gyakorlati tervezési feladatok megoldása.
A megoldásokon keresztül bemutatjuk a végeselem szoftver használatát, valamint a korábban ismertetett speciális technikák alkalmazását. Példák: antenna sugárzási terének számítása, iránycsatolók és teljesítményosztók tervezése, abszorber-struktúrák modellezése.

A laborok célja, hogy az előzőleg megismert elméleti háttér birtokában a hallgatók a gyakorlatban is képesek legyenek önálló tervezési feladatok megoldására. Ennek keretében részletesen megismerkednek a végeselem programcsomagok kezelőfelületével és használatával, elsajátítják a nagyfrekvenciás tervezésben nélkülözhetetlen speciális technikákat, végül interaktívan részt vesznek néhány feladat megoldásában.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Heti 1 alkalom előadás. (2 óra/hét), Kéthetente 1 alkalom gyakorlat (2 óra/2 hét)

Tanulástámogató anyagok

Online források

Jegyzet:; A félév során elektronikusan hozzáférhető óravázlatok.; Felhasználható irodalom:; - Badics Z., Sebestyén I.: Számítógépes mezőszimuláció I. A végeselem módszer alkalmazása elektromágneses terek számítására. (Kézirat) BME-EVT 1992-94; - Zombory L., Koltai M.: Elektromágneses terek gépi analízise, Műszaki Könyvkiadó,; Budapest, 1979.; - Ida N., Bastos J.P.A.: Electromagnetics and Calculation of Fields. Springer, New York, 1992.; - Partial Differential Equation Toolbox, Users Guide. The Mathworks Inc.; - FEMLAB Electromagnetics Module, Users and Reference Guide, Comsol AB. 2002.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

nincs

Általános szabályok

Követelmények: a. A szorgalmi időszakban: szóbeli beszámoló a vizsgára kijelölt, egyénre szabott tervezési feladathoz kapcsolódóan kiadott irodalom feldolgozásáról. b. A vizsgaidőszakban: vizsga. A vizsga anyaga egy számítógépes tervezési feladat önálló megoldása. A vizsga a kurzus többi résztvevője előtt tartott szemináriumi formában történő előadás, amely keretében a hallgató beszámol az önállóan végzett munka eredményeiről. c. Elővizsga: nincs Pótlási lehetőségek: A sikertelen félévközi beszámoló a pótlási héten javítható.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

BMEVIHVA204 Elektromágneses terek BMEVIHVM285 Nagyfrekvenciás eszközök térelméleti modellezésének alapjai BMEVIHVM360 Nagyfrekvenciás áramkörök és rendszerek elemei

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.