In­te­gra­ted Cir­cuits for Wi­re­less Com­mu­ni­ca­ti­on

Mobilkommunikation, drahtlose Netzwerke und die RFID-Technik sind beispielhafte Anwendungen der Funkkommunikation, die Eingang in den Alltag gefunden haben und auch in Zukunft an Bedeutung gewinnen werden.

Der Entwurf von elektronischen Schaltungen für hohe Frequenzen erfordert ein gutes Systemverständnis im Hinblick auf die typischen Sende-/Empfangsarchitekturen für die Funkkommunikation, deren Komponenten und Signaleigenschaften. Überdies ist ein gutes Verständnis des Schaltungsentwurfs integrierter Schaltungen und eine genaue Höchstfrequenz-Modellierung von passiven und aktiven Bauelementen notwendig.

Ziel der Vorlesung ist es, ein Verständnis des methodischen Entwurfs integrierter, elektronischer Schaltungen für die drahtlose Kommunikation zu vermitteln. Ein Teil der Übungen wird selbständig in Teamarbeit als CAD-Übung unter Nutzung moderner Chip-Entwurfssoftware durchgeführt.

Mobile communications, wireless networks, and RFID technology are application examples of wireless communications. Wireless communications has found widespread use in everyday life and will become even more important in the future.

The design of electronic circuits for radio frequencies requires a good system knowledge with respect to typical transmitter and receiver architectures in wireless communications, components, and radio signal properties. Furthermore a thorough understanding of integrated circuit design as well as precise high-frequency modeling of passive and active devices are required.

Goal of the lecture is to convey a methodical approach to the design of integrated circuits for wireless communications. A part of the exercises will pertain to calculation of circuit design problems another will be performed in small teams as a hands-on exercise using modern IC design software.

Mobilkommunikation, drahtlose Netzwerke und die RFID-Technik sind beispielhafte Anwendungen der Funkkommunikation, die Eingang in den Alltag gefunden haben und auch in Zukunft vermehrt an Bedeutung gewinnen werden.

Inhalt:

• Sende-/Empfangs-Architekturen für die drahtlose Kommunikation
• Systemtheoretische Grundlagen
• Signale und Rauschen
• Modulation und Demodulation
• Übertragungsverhalten von Funksystemen
• Halbleitertechnologien und integrierte HF-Bauelemente
• Verstärker (rauscharme Verstärker, Leistungsverstärker)
• Mischer
• Oszillatoren
• Frequenzsynthesizer-PLLs

Die Vorlesung kann im Master Elektrotechnik in den Studienmodellen Mikroelektronik und Kommunikationstechnik angerechnet werden. Die Vorlesung kann überdies im Master Electrical Systems Engineering, als Compulsory Elective Course im Gebiet Electronics and Devices angerechnet werden.

Mobile communications, wireless networks, and RFID technology are application examples of wireless communications. Wireless communications have found widespread use in everyday life and will become even more important in the future.

Content:

• Transmitter and receiver architectures for wireless communications
• System Theory Basics
• Signals and noise
• Modulation and demodulation
• Transmission properties of wireless communcations systems
• Semiconductor technologies and integrated high-frequency devices
• Amplifiers (low-noise amplifier, power amplifier)
• Mixers
• Oscillators
• Frequency synthesizer PLLs

In the Master Electrical Engineering the course can be allowed within the study models Microelectronics and Communication Technology. In the Master Electrical Systems Engineering the course is allowed for the Electronics and Devices track.

Nach dem Besuch dieser Veranstaltung sind die Studenten mit den wichtigsten Konzepten und Ergebnissen der linearen Systemtheorie vertraut. Studenten werden das Vertrauen entwickeln, mathematische Probleme in Analyse und Design lösen zu können. Dieser Kurs soll ihnen Intuition und Gespür für das dynamische Verhalten linearer Systeme vermitteln, auf das sie später zurückgreifen können.

Dieser Kurs behandelt Material in ausreichender Breite, so dass Studenten ein klares Bild vom dynamischen Verhalten linearer Systeme, einschließlich ihrer Leistungsfähigkeit und Grenzen, bekommen. Dadurch können Studenten die Theorie in anderen Gebieten anwenden.

After attending this course, students will be familiar with the most important concepts and results in linear system theory. Students will develop confidence in their ability to solve mathematical problems of analysis and design. Many of their timeless insights and intuitions about the dynamical behavior of systems will be drawn from this course.

This course presents material broad enough so that students will have a clear understanding of the dynamical behavior of linear systems, including their power and limitations. This will allow students to apply the theory to other fields.

Vorlesung mit Übung (teilweise mit Simulationen am Rechner)

Lectures and exercises (including some computer simulations)

Vorlesung Schaltungstechnik bzw. Circuit and System Design

Lecture Schaltungstechnik rsp. Circuit and System Design

Keine / None

Mündliche Prüfung / oral exam

Deutsch und Englisch / German and English

Handouts and tutorial questions; literature references will be given in the first lecture