Nagyfrekvenciás elektromágneses eszközök számítógépes modellezése
Tantárgyi leírás, kedvcsináló
Napjainkban az elektromos áramkörök és alkatrészek számának növekedésével és sűrűségük emelkedésével a berendezések „együttélése" fontos kutatási és tervezési kérdéssé vált. A szimuláció idő és költséghatékony módja a tervezésnek, a problémák feltárásának és egyre szélesebb körben alkalmazzák. Éppen ezért egy frissen végzett villamosmérnök számára elengedhetetlen a térszimulátorok felhasználói szintű ismerete. Számos hazai és külföldi vállalat keres és alkalmaz mikrohullámú áramkörismerettel és nagyfrekvenciás rendszerszemlélettel rendelkező mérnököket. Így a tantárgyat elvégző hallgatók az iparban magasra értékelt tudásra tesznek szert, mely önmagában biztosítja a munkaerőpiacon való helytállásukat. A tantárgy célkitűzése, hogy a hallgatók a félév során elsajátítsák a nagyfrekvenciás elektromágneses eszközök tervezéséhez és modellezéséhez elengedhetetlen mérnöki szemléletet, megismerkedjenek a legfontosabb szimulációs módszerekkel. Az elektromágneses kompatibilitás (Electromagnetic Compatibility - EMC) néhány jellemző gyakorlati problémájának tárgyalásán keresztül bemutatjuk a CST Microwave Studio szimulációs szoftver helyes használatának - a modellalkotástól a számítás elvégzésén keresztül az eredmények értékeléséig terjedő - teljes folyamatát. A tantárgy gyakorlat orientált szemléletben került kialakításra a Bosch EMC laboratóriumával együttműködve. Ennek megfelelően a félév folyamán néhány óra a Bosch EMC csoport mérnökei által kerül előadásra, valós szimulációs feladatok bemutatásával és megoldásával.
Előadók
- Dr. Nagy Lajos - Antennák, EMC és hullámterjedés labor (HVT)
- Szalay Zoltán Attila - Antennák, EMC és hullámterjedés labor (HVT)
Tárgy tematika
- 1. hét - Elmélet - Végeselem módszer (FEM): A módszer elméleti alapjai, Galjorkin módszer, előfeldolgozás-megoldás-utófeldolgozás.
- 1. hét - Gyakorlat - Zárt eszköz modellezése és gerjesztése.
- 2. hét - Elmélet - Hálógenerálás: Delanuay-háló, adaptív hálógenerálás, iteratív megoldó.
- 2. hét - Gyakorlat - A rezonátor modellezése, sajátérték megoldó.
- 3. hét - Elmélet - Szélessávú szimulációk a frekvencia tartományban: adaptív frekvenciatartománybeli mintavétel.
- 3. hét - Gyakorlat - Nyitott problémák modellezése, coplanar struktúrák.
- 4. hét - Elmélet - Közel-távoltér transzformáció és szórási keresztmetszet (RCS), Szimmetria peremfeltétel, periodikus peremfeltétel, Impedancia peremfeltétel, (homogenizálás)
- 4. hét - Gyakorlat - Az antenna szimulálása, iránykarakterisztikák.
- 5. hét - Elmélet - Végeselem módszer (FEM): A módszer elméleti alapjai, Galjorkin módszer, előfeldolgozás-megoldás-utófeldolgozás.
- 5. hét - Gyakorlat - Zárt eszköz modellezése és gerjesztése.
- 6. hét - Elmélet - Hálógenerálás: Delanuay-háló, adaptív hálógenerálás, iteratív megoldó.
- 6. hét - Gyakorlat - A rezonátor modellezése, sajátérték megoldó.
- 7. hét - Elmélet - Végeselem módszer (FEM): A módszer elméleti alapjai, Galjorkin módszer, előfeldolgozás-megoldás-utófeldolgozás.
- 7. hét - Gyakorlat - Zárt eszköz modellezése és gerjesztése.
- 8. hét - Elmélet - Hálógenerálás: Delanuay-háló, adaptív hálógenerálás, iteratív megoldó.
- 8. hét - Gyakorlat - A rezonátor modellezése, sajátérték megoldó.
- 9. hét - Elmélet - Végeselem módszer (FEM): A módszer elméleti alapjai, Galjorkin módszer, előfeldolgozás-megoldás-utófeldolgozás.
- 9. hét - Gyakorlat - Zárt eszköz modellezése és gerjesztése.
- 10. hét - Elmélet - Hálógenerálás: Delanuay-háló, adaptív hálógenerálás, iteratív megoldó.
- 10. hét - Gyakorlat - A rezonátor modellezése, sajátérték megoldó.
- 11. hét - Elmélet - Végeselem módszer (FEM): A módszer elméleti alapjai, Galjorkin módszer, előfeldolgozás-megoldás-utófeldolgozás.
- 11. hét - Gyakorlat - Zárt eszköz modellezése és gerjesztése.
- 12. hét - Elmélet - Hálógenerálás: Delanuay-háló, adaptív hálógenerálás, iteratív megoldó.
- 12. hét - Gyakorlat - A rezonátor modellezése, sajátérték megoldó.
- 13. hét - Elmélet - Végeselem módszer (FEM): A módszer elméleti alapjai, Galjorkin módszer, előfeldolgozás-megoldás-utófeldolgozás.
- 13. hét - Gyakorlat - Zárt eszköz modellezése és gerjesztése.
- 14. hét - Elmélet - Hálógenerálás: Delanuay-háló, adaptív hálógenerálás, iteratív megoldó.
- 14. hét - Gyakorlat - A rezonátor modellezése, sajátérték megoldó.
Évközi Követelmények
Évközben egy ZH leglább elégséges szintre történő teljesítése elvárt az aláírás megszerzéséhez.
Segédanyagok
A tantárgy részletes időbeosztása és az összes segédanyag megtalálható a HVT új tanulmányi portálján, ahová a BME-címtár azonosítóval léphetnek be a kurzust hallgatók. A tanulmányi portálon mindig megtalálhatóak az aktuális információk a tárggyal kapcsolatban.
