Während sich die Schnittstelle zwischen analoger und digitaler Verarbeitung immer mehr in Richtung digital verschiebt, muss der verbleibende Analogteil immer höhere Frequenzen, Bandbreiten und Dynamikbereiche verarbeiten. Am augenfälligsten ist diese Entwicklung im Bereich Software Defined Radio (SDR), wo ganze Mobilfunkbänder auf einmal digitalisiert und weiterverarbeitet werden. Aber auch in anderen Bereichen sind vergleichbare Entwicklungen im Gange.

Die Absolvent:innen des Kurses sind mit den mathematischen und physikalischen Grundlagen der Hochfrequenztechnik vertraut und kennen das Verhalten elektronischer Bauteile bei hohen Frequenzen.

Die Absolvent:innen können die wichtigsten Methoden, Werkzeuge und Messgeräte der Hochfrequenztechnik erfolgreich einsetzen und kennen die spezifische Sprache der Hochfrequenztechnik.

Die Absolvent:innen kennen die wichtigsten Komponenten der passiven und aktiven HF-Signalverarbeitung.

Der Weiterbildungskurs Hochfrequenztechnik umfasst 12 Kursabende zu je 4 Lektionen. Die Theorie wird mit Übungen und Praktikumsversuchen illustriert und gefestigt. Einige der Praktikumsversuche können von den Teilnehmenden zu Hause oder in ihrer Firma mit einem HF-CAE-Werkzeug am eigenen PC durchgeführt werden.

1. Einführung und Grundlagen

Inhalte: Parasitäre Elemente von Bauteilen; Leitungstheorie und reale HF-Wellenleiter; Reflexionsfaktor und Smith-Diagramm; S-Parameter

Lernziele: Die Teilnehmer verstehen die Eigenschaften von Leitungen und kennen die wichtigsten praktischen HF-Wellenleiter; sie können mit der Smith-Chart und S-Parametern umgehen.

Übungen, Praktikum: Berechnung des parasitären L von Kondensatoren; Impedanzanpassung

2. Messtechnik

Inhalte: Spektrumanalysator; Leistungsmesser; vektorieller Netzwerkanalysator

Lernziele: Die Teilnehmer verstehen die Arbeitsweise von Spektrum- und Vektornetzwerkanalysator und können sie im praktischen Betrieb einsetzen.

Übungen, Praktikum: Praktische Übungen mit Spektrum- und Netzwerkanalysatoren an realen Messobjekten im Labor

3. Nachrichtentechnik

Inhalte: Rauschen und Verzerrungen; analoge und digitale Modulationsarten; OFDM; Diversity und MIMO

Lernziele: Die Teilnehmer verstehen die grundlegenden Limiten des Dynamikbereichs von Funkstrecken und kennen die relevanten Modulationsarten.

Übungen, Praktikum: Messung von Intercept-Punkt 3. Ordnung und Rauschzahl; Darstellung von IQ-Modulation

4. Antennen und Ausbreitung

Inhalte: Grundbegriffe; Funkausbreitung im Freiraum und über Grund; terrestrische Ausbreitungsmodelle

Lernziele: Die Teilnehmer kennen die wichtigsten Antenneneigenschaften und können entscheiden, welches Ausbreitungsmodell in welchem Fall anzuwenden ist

Übungen, Praktikum: Dimensionierung einer Richtfunkstrecke; praktische Messung des Antennengewinns

5. Passive HF-Komponenten

Inhalte: Resonatoren und HF-Filter; Richtkoppler, Leistungsteiler und Zirkulatoren; Signalpfadschalter und Abschwächer

Lernziele: Die Teilnehmer kennen die spezifischen Eigenschaften und Anwendungen der diversen passiven Komponenten. Sie erhalten eine Übersicht über die verfügbaren Technologien und das Angebot am Markt.

Übungen, Praktikum: Synthese und Simulation eines Leitungsfilters (Übung mit CAE-Tool und praktische Realisierung in Mikrostreifenleitertechnik)

6. Aktive HF-Komponenten

Inhalte: HF-Transistoren und deren Kenngrössen; Gain-Blocks, Matched und Balanced Amplifiers; rauscharme und Leistungsverstärker; Quarzoszillatoren; VCO?s; integer und fractional-n PLL?s; PLL-Design-Richtlinien

Lernziele: Die Teilnehmer kennen die Eigenschaften von HF-Transistoren und die verschiedenen Verstärkertypen sowie das grundlegende Vorgehen beim Design. Sie kennen die Grundlagen der Frequenzsynthese und die dafür benötigten Komponenten und können einen einfachen PLL-Synthesizer dimensionieren.

Übungen, Praktikum: Entwurf eines rauscharmen Mikrowellenverstärkers (Übung mit CAE-Tool); Dimensionierung und Charakterisierung eines Fractional-N-Synthesizers

Für diesen Weiterbildungskurs sind keine spezifischen Voraussetzungen notwendig. Die Teilnehmer sollten aber entweder eine einschlägige Ausbildung absolviert haben (z.B. Elektrotechnik) oder gute Kenntnisse in den Gebieten Elektronik oder Nachrichtentechnik vorweisen können.

Idealerweise sind die Teilnehmenden

• Ingenieure FH oder ETH
• Naturwissenschaftler ETH oder Uni
• Techniker HF

Folgende Zielgruppen adressiert der WBK Hochfrequenztechnik:

• Ingenieure FH/ETH
• Techniker HF
• Interessierte Fachpersonen

Der WBK Hochfrequenztechnik ist branchenübergreifend ausgelegt und fokussiert auf vielseitig einsetzbare Hochfrequenzkomponenten und Methoden. Neben der wichtigen Funktechnik (Mobilfunk, Richtfunk, Satellitenfunk) befasst sich der WBK auch mit Anwendungen in Radionavigation, Messtechnik und Sensorik.

Kursprogramm