Synteza filtrow telekom_S2_2015

Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 1 z 4
KARTA PRZEDMIOTU
(pieczęć wydziału)
1. Nazwa przedmiotu: SYNTEZA FILTRÓW TELEKOMUNIKACYJNYCH
2. Kod przedmiotu: FP
3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2015/2016
4. Forma kształcenia: drugiego stopnia
5. Forma studiów: studia stacjonarne i niestacjonarne
6. Kierunek studiów: ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA
7. Profil studiów: ogólnoakademicki
8. Specjalność:
9. Semestr: 2
10. Jednostka prowadząca przedmiot: : Instytut Elektroniki, RAu3
11. Prowadzący przedmiot: dr hab. inż. Jacek Izydorczyk
12. Przynależność do grupy przedmiotów:
przedmioty wspólne
13. Status przedmiotu: obieralny
14. Język prowadzenia zajęć: polski
15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne: Zakłada się, że przed rozpoczęciem nauki
niniejszego przedmiotu student posiada ogólną wiedzę z zakresu podstaw elektrotechniki.
16. Cel przedmiotu: Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy ze stanem techniki w zakresie projektowania
filtrów pasywnych.
17. Efekty kształcenia:
Nr
1
2
3
4
5
Opis efektu kształcenia
Potrafi samodzielnie zaprojektować charakterystykę filtru
pasmowego.
Potrafi uruchomić prototyp filtru i zmierzyć podstawowe
parametry elektryczne filtru.
Potrafi posłużyć się oprogramowaniem CAD
wspomagającym projektowanie filtrów.
Potrafi przedstawić w szerszym gronie własny projekt i
bronić zastosowanych w nim rozwiązań w dyskusji.
zadanie indywidualne
wykład
Odniesienie
do efektów
dla kierunku
studiów
K2A_U12
zadanie indywidualne
projekt
K2A_U10
zadanie indywidualne
projekt
K2A_U09
zadanie indywidualne
projekt
Potrafi sporządzić dokumentację techniczną projektu.
zadanie indywidualne
projekt
K2A_U04
K2A_U03
K2A_K01
K2A_U04
K2A_U03
K2A_K01
18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)
W. 15
Ćw.
L.
P. 16
Sem.
19. Treści kształcenia:
Wykład
1. Podstawowe parametry elektryczne czwórników.
Metoda sprawdzenia
efektu kształcenia
Forma
prowadzenia
zajęć
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 2 z 4
2. Niesymetryczna aproksymacja charakterystyki idealnego filtru dolnoprzepustowego – uogólniony
filtr Czebyszewa.
3. Parametry admitancyjne filtru Czebyszewa.
4. Klasyczne filtry drabinkowe.
5. Filtry ze sprzężonymi rezonatorami.
6. Filtry o parametrach rozłożonych.
7. Filtry z rezonatorami dielektrycznymi.
8. Metody miniaturyzacji.
Projekt
W ramach projektu studenci projektują zadany pasywny filtr pasmowy. Zaprojektowany filtr jest realizowany w postaci
pasywnej albo w postaci układu aktywnego symulującego działanie filtru pasywnego. Układ filtru jest strojony. Mierzone
są podstawowe parametry elektryczne filtru, a wyniki pomiarów porównywane są z projektem.
20. Egzamin: nie1
21. Literatura podstawowa:
[1] Izydorczyk Jacek, Konopacki Jacek, Filtry analogowe i cyfrowe, Wyd. Pracowni Komputerowej Jacka
Skalmierskiego, Katowice 2003
[2] Izydorczyk Jacek, Płonka Grzegorz, Tyma Grzegorz, Teoria sygnałów: wstęp. Kompendium wiedzy na temat
sygnałów i metod ich przetwarzania - wyd.II, Helion, Gliwice, 2006
[3] Robert E. Collin, Foundations For Microwave Engineering, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey,
2001
[4] David M. Pozar, Microwave Engineering, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 1998
22. Literatura uzupełniająca:
[1] O. Brune, “Synthesis of a finite 2-terminal network whose driving point impedance is a prescribed function of
frequency,” J. Math. Phys., vol. 10, no. 3, pp. 191–236, 1931.
[2] S. Darlington, “Synthesis of reactance 4-poles which produce insertion loss characteristics,” J. Math. Phys., vol.
18, pp. 257–353, 1939.
[3] H. W. Bode, Network Analysis and Feedback Amplifier Design. Princeton,NJ: Van Nostrand, 1945.
[4] M. E. van Valkenburg, Network Analysis. Englewood Cliffs, NJ:Prentice-Hall, 1955.
[5] H. J. Carlin, “The scattering matrix in network theory,” IRE Trans. Circuit Theory, vol. CT-3, pp. 88–96, June
1956.
[6] R. F. Baum, “Design of unsymmetrical band-pass filters,” IRE Trans. Circuit Theory, vol. CT-4, pp. 33–40,
June 1957.
[7] S. B. Cohn, “Direct coupled cavity filters,” Proc. IRE, vol. 45,pp. 187–196, Feb. 1957.
[8] E. A. Guillemin, Synthesis of Passive Networks. New York: Wiley, 1957.
[9] W. Cauer, Synthesis of Linear Communication Networks. New York:McGraw-Hill, 1958.
[10] R Saal and E. Ulbrich, “On the design of filters by synthesis,” IRE Trans., vol. CT-5, pp. 284–327, Dec. 1958.
[11] G. Matthaei, L. Young, and E. M. T. Jones, Microwave Filters, Impedance Matching Networks and Coupling
Structures. Norwood, MA: Artech House, 1980.
[12] R. Levy, “Theory of direct coupled cavity filters,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 11, pp. 162–178,
May 1963.
[13] H. J. Orchard and G. C. Temes, “Filter design using transformed variables,” IEEE Trans. Circuit Theory, vol.
CT-15, pp. 385–408, Dec. 1968.
[14] J. D. Rhodes, Theory of Electrical Filters. New York: Wiley, 1976.
[15] J. D. Rhodes, “Filters approximating ideal amplitude and arbitrary phase characteristics,” IEEE Trans. Circuit
Theory, vol. 20, pp. 150–153, Mar. 1973.
[16] J. D. Rhodes, “The generalized direct-coupled cavity linear phase filter,” IEEE Trans. Microwave Theory
Tech., vol. 18, pp. 308–313, June 1970.
[17] A. E. Atia and A. E. Williams, “New types of bandpass filters for satellite transponders,” COMSAT Tech. Rev.,
vol. 1, pp. 21–43, Fall 1971.
[18] A. E. Atia and A. E. Williams, “Narrow-bandpass waveguide filters,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech.,
vol. 20, pp. 258–265, Apr. 1972.
[19] A. E. Atia and A. E. Williams, “Nonminimum-phase optimumamplitude bandpass waveguide filters,” IEEE
Trans. Microwave Theory Tech., vol. 22, pp. 425–431, Apr. 1974.
[20] A. E. Atia, A. E. Williams, and R. W. Newcomb, “Narrow-band multiple-coupled cavity synthesis,” IEEE
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 3 z 4
Trans. Circuits Syst., vol. 21, pp. 649–655, Sept. 1974.
[21] R. J. Cameron, “General coupling matrix synthesis methods for Chebyshev filtering functions,” IEEE Trans.
Microwave Theory Tech., vol. 47, pp. 433–442, Apr. 1999.
[22] R. J. Cameron, C. M. Kudsia, and R. R. Mansour, Microwave Filters for Communication Systems,
Fundamentals, Design and Applications. New York: Wiley, 2007.
[23] J. D. Rhodes and S. A. Alseyab, “The generalized Chebyshev low-pass prototype filter,” IEEE Trans. Circuit
Theory, vol. 8, pp. 113–125, 1980.
[24] R. J. Cameron, “Advanced coupling matrix synthesis techniques for microwave filters,” IEEE Trans.
Microwave Theory Tech., vol. 51, pp. 1–10, Jan. 2003.
[25] H. C. Bell, “Canonical asymmetric coupled-resonator filters,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 30,
pp. 1335–1340, Sept. 1982.
[26] F. R. Gantmacher, The Theory of Matrices, vol. 1. New York: Chelsea, 1959.
[27] J. D. Rhodes, “A low-pass prototype network for microwave linear phase filters,” IEEE Trans. Microwave
Theory Tech., vol. 18, pp. 290–300, June 1970.
[28] R. J. Cameron, “A novel realization for microwave bandpass filters,” ESA J., vol. 3, pp. 281–287, 1979.
[29] R. J. Cameron and J. D. Rhodes, “Asymmetric realizations for dual-mode bandpass filters,” IEEE Trans.
Microwave Theory Tech., vol. 29, pp. 51–58, Jan. 1981.
[30] I. C. Hunter, Theory and Design of Microwave Filters (Electromagnetic Waves Series 48). London: IEE, 2001.
[31] G. Pfitzenmaier, “An exact solution for a six-cavity dual-mode elliptic bandpass filter,” in IEEE MTT-S Int.
Microwave Symp. Dig., San Diego, CA, 1977, pp. 400–403.
[32] W. M. Fathelbab, “Synthesis of Cul-de-Sac filter networks utilizing hybrid couplers,” IEEE Microwave
Wireless Comp. Lett., vol. 17, no. 5, pp. 334–336, May 2007.
[33] R. J. Cameron, A. R. Harish, and C. J. Radcliffe, “Synthesis of advanced microwave filters without diagonal
cross-couplings,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 50, pp. 2862–2872, Dec. 2002.
[34] R. J. Cameron, “General prototype network synthesis methods for microwave filters,” ESA J., vol. 6, pp. 193–
206, 1982.
[35] R. Levy, “Filters with single transmission zeros at real or imaginary frequencies,” IEEE Trans. Microwave
Theory Tech., vol. 24, pp.172–181, Apr. 1976.
[36] R. Levy and P. Petre, “Design of CT and CQ filters using approximation and optimization,” IEEE Trans.
Microwave Theory Tech., vol. 49, pp. 2350–2356, Dec. 2001.
[37] S. Tamiazzo and G. Macchiarella, “An analytical technique for the synthesis of cascaded N-tuplets crosscoupled resonators microwave filters using matrix rotations,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 53,
pp. 1693–1698, May 2005.
[38] S. Amari, “Synthesis of cross-coupled resonator filters using an analytical gradient-based optimization
technique,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 48, no. 9, pp. 1559–1564, Sept. 2000.
[39] W. A. Atia, K. A. Zaki, and A. E. Atia, “Synthesis of general topology multiple-coupled resonator filters by
optimization,” in IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., 1998, vol. 2, pp. 821–824.
[40] R. J. Cameron, J. C. Faugere, F. Roullier, and F. Seyfert, “Exhaustive approach to the coupling matrix synthesis
problem and the application to the design of high degree asymmetric filters,” Int. J. RF Microwave Comput.Aided Eng., vol. 17, no. 1, pp. 4–12, Jan. 2007.
[41] Dedale-HF page. [Online]. Available: http://www.sop-inria.fr/apics/Dedale
[42] M. Oldini, G. Macchierella, G. Gentili, and C. Ernst, “A new approach to the synthesis of microwave lossy
filters,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 58, no. 5, pp. 1222–1229, May 2010.
[43] V. Miraftab and M. Yu, “Advanced coupling matrix and admittance function synthesis techniques for
dissipative microwave filters,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 57, no. 10, pp. 2429–2438, Oct.
2009.
[44] J. D. Rhodes and I. C. Hunter, “Synthesis of reflection-mode prototype networks with dissipative circuit
elements,” Proc. Inst. Elect.Eng.—Microwave, Antennas, Propagat., vol. 144, no. 6, pp. 437–442,Dec. 1997.
[45] W. Fathelbab, I. C. Hunter, and J. D. Rhodes, “Synthesis of lossy reflection mode prototype networks with
symmetrical and asymmetrical characteristics,” Proc. Inst. Elect. Eng.—Microwave, Antennas, Propagat., vol.
146, no. 2, pp. 97–104, Apr. 1999.
[46] A. Guyette, I. Hunter, and R. Pollard, “The design of microwave bandpass filters using resonators with
nonuniform Q,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 54, no. 11, pp. 3914–3922, Nov. 2006.
[47] I. C. Hunter, A. Guyette, and R. Pollard, “Passive microwave receive filter networks using low-Q resonators,”
IEEE Microwave Mag., vol. 6, no. 3, pp. 1959–1962, Sept. 2005.
[48] S. Amari, F. Seyfert, and M. Bekheit, “Theory of coupled resonator microwave bandpass filters of arbitrary
bandwidth,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 58, no. 8, pp. 2188–2203, Aug. 2010.
[49] S. Amari and U. Rosenberg, “New building blocks for modular deisgn of elliptic and self-equalized filters,”
IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 52, pp. 721–736, Feb. 2004.
[50] S. Amari and U. Rosenberg, “A universal building block for advanced modular design of microwave filters,”
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 4 z 4
IEEE Microwave Wireless Comp. Lett., vol. 13, pp. 541–543, Dec. 2003.
[51] D. C. Rebenaque, F. Q. Pereira, J. P. Garcia, A. A. Melcon, and M.Guglielmi, “Two compact configurations for
implementing transmission zeros in microstrip filters,” IEEE Microwave Wireless Comp. Lett., vol. 14, pp.
475–477, Oct. 2004.
[52] J. W. Bandler, Q. S. Cheng, S. A. Dakroury, A. S. Mohamed, M. H. Bakr, K. Madsen, and J. Sondergaard,
“Space mapping: The stateof-the-art,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 52, pp. 337–361, Jan. 2004.
23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia
Lp.
Forma zajęć
1
Wykład
2
Ćwiczenia
/
3
Laboratorium
/
4
Projekt
5
Seminarium
/
6
Inne
/
Suma godzin
Liczba godzin
kontaktowych / pracy studenta
15/-
15/30
30/30
24. Suma wszystkich godzin: 60
25. Liczba punktów ECTS:1 2
26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego1
27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty) 2
26. Uwagi:
Zatwierdzono:
…………………………….
…………………………………………………
(data i podpis prowadzącego)
(data i podpis dyrektora instytutu/kierownika katedry/
Dyrektora Kolegium Języków Obcych/kierownika lub
dyrektora jednostki międzywydziałowej)
1
1 punkt ECTS – 30 godzin.