Vysokofrekvenční technika ve fyzice - NEVF144
Anglický název: High Frequency Electrical Engineering in Physics
Zajišťuje: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2020
Semestr: zimní
E-Kredity: 5
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština, angličtina
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Další informace: https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html
Garant: doc. Mgr. Pavel Kudrna, Dr.
prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc.
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh ZS   Nástěnka   
Anotace -
Poslední úprava: T_KEVF (21.03.2003)
Teorie dlouhých vedení, vlnovodů a rezonátorů s přihlédnutím k technických aplikacím, generace vysokofrekvenčních kmitů.
Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (03.06.2020)

Získání zápočtu je podmínkou pro konání zkoušky.

Udělení zápočtu je podmíněno průběžnou aktivitou a účastí na výuce, absolvováním dvou praktických úloh a vypracováním protokolu k nim.

Povaha kontroly studia předmětu vylučuje opakování této kontroly, zápočet se tedy opakovat nedá.

Literatura
Poslední úprava: T_KEVF (09.05.2005)

Skripta na webu http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/vfel (tato skripta obsahují veškerou látku požadovanou ke zkoušce a řadu dalších zajímavých informací).

J.C. Slater, Microwave Transmission, Mc-Graw-Hill Book Company, Inc., New York, London, 1942 (kniha je v jednotkách SI stejně jako ostatní doporučovaná literatura).

D.G. Fink, Radar Engineering, Mc-Graw-Hill, New York, London, 1947.

C.G. Montgomery, Editor, Technique of Microwave Measurements, Mc-Graw-Hill, New York, London, 1947.

J.W. Gewartowski, H.A. Watson, Principles of Electron Tubes, D. Van Nostrand Company, Inc., Princeton, New Jersey, etc., 1965.

S. Ramo, J.R. Whinnery, Fields and Waves in Modern Radio, 2. vydání, 1953 (k dispozici v knihovně AV ČR na Národní třídě).

J. Kvasnica, Teorie elektromagnetického pole, Academia, Praha, 1985, vynikající učebnice k přehledu základů elektromagnetického pole.

J. Vejvodová, Elementy mikrovlnných obvodů, skripta, SPN (budou každému zapůjčena proti podpisu; k navrácení při zkoušce).

W.F. Magie, A Source Book in Physics, Mc-Graw-Hill, New-York, London, 1935 (z této knihy jsou čerpány údaje z historie).

Metody výuky -
Poslední úprava: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)

Výuka v ZS 2020 probíhá formou on-line přednášek. Více informací viz https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html

Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc. (06.10.2017)

Zkouška je ústní, uchazeč se vyjádří ke dvěma zadaným tématům. Požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Sylabus -
Poslední úprava: T_KEVF (09.05.2005)
1. Historický úvod, princip radaru, rekapitulace základních pojmů a vztahů z teorie elektromagnetického pole.

2. Elektrické obvody při velmi vysokých kmitočtech, reprezentace základních charakteristik obvodů pomocí veličin známých z teorie elektromagnetického pole, radiační odpor.

3. Skin efekt a vnitřní impedance vodiče.

4. Homogenní vedení, telegrafní rovnice, příklady výpočtu. Pojem charakteristické impedance vedení. Odraz na vedení, činitel stojatého vlnění.

5. Transformace impedance podél vedení
Smithův diagram, měření impedance při velmi vysokých kmitočtech.

6. Šíření a reflexe elektromagnetického vlnění, analogie mezi veličinami charakterizujícími elektromagnetickou vlnu v prostoru (E,H) a na homogenním vedení (U,I).

7. Vyzařování a antény, dipól, složené anténní soustavy.

8. Šíření elektromagnetických vln ve vlnovodech
Vlnovod obdélníkového průřezu, mody vlnění v něm, kritická vlnová délka. Útlum ve vlnovodech.

9. Dutinový rezonátor kvádrového tvaru, pojem kvality dutinového rezonátoru.

10. Generace vysokofrekvenčních kmitů
Ramoova věta, vysokofrekvenční rovinná dioda, dvouokruhový a reflexní klystron, magnetron (princip činnosti). Polovodičové generátory mikrovlnných kmitů, tunelová a Gunnova dioda.