Professorship of RF Technology and General Electrical Engineering
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Professorship of RF Technology and General Electrical Engineering 

Teaching of the professorship RF Technology and General Electrical Engineering

Overview of courses in the winter semester

Grundlagen der Elektrotechnik 1

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Registration for the course as well as download of the working materials takes place via OPAL.

Course description

Dozenten:

Dr. Mario Weber
Dipl.-Ing. Gunnar Zschocke
Type of course: Lecture with tutorial
Scope of course:

3/2/0 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Berechnung linearer Gleichstromnetze (Spannungs- und Stromteiler, Zweipole, Überlagerung, Knotenpotenzial und Maschenstromverfahren)
  • Elektrostatische Felder, stationäre elektrische Strömungsfelder, (Feldlinienbilder, Bewegung von Ladungen, Gauß ‘scher Satz, Kapazität, Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen, Energie und Kräfte)
  • Nutzung von Matlab/Simulink zur Vertiefung der Lehrinhalte
Job prospects: Mit den erworbenen Kenntnissen des Modul Grundlagen der Elektrotechnik 1 & 2 qualifizieren Sie sich in der Joblandschaft in nahezu allen Märkten der Elektrotechnik.

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Elektrotechnische Grundlagen 1

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Course description

Lecturers:

Dr. Mario Weber
Dipl.-Ing. Gunnar Zschocke
Type of course: Lecture with tutorial
Scope of course:

2/1/0 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Berechnung linearer Netzwerke (Spannungs- und Stromteiler, Zweipole, Überlagerung, Knotenpotenzial und Maschenstromverfahren)
  • Elektrostatische Felder, stationäre elektrische Strömungsfelder, (Feldlinienbilder, Bewegung von Ladungen, Gauß’scher Satz, Kapazität, Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen, Energie und Kräfte)
  • Nutzung von Matlab/Simulink zur Vertiefung der Lehrinhalte
Job prospects: Mit den erworbenen Kenntnissen des Modul Elektrotechnische Grundlagen 1 qualifizieren Sie sich in der Joblandschaft in nahezu allen Märkten der Elektrotechnik.

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Grundlagen der Elektrotechnik 3

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Course description

Lecturers:

Dr. Mario Weber
Dipl.-Ing. Gunnar Zschocke
Type of course: Lecture with tutorial and practical course
Scope of course:

2/1/2 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Mehrpoltheorie (Beschreibung und Berechnung von Netzen mit Vierpolen) 
  • Drehstromnetze (Standardschaltungen, Drehfaktor, symmetrische Komponenten, Clarke-Transformation) 
  • Netzwerktheoreme (Tellegen-Theorem, Reziprozitätstheorem u.a.)
  • Zustandsgleichungen von Netzen
  • Sprung, Impuls und Faltung, allgemeine Lösung für Netze im Zeitbereich 
  • Laplace-Transformation, Netzberechnung mit Übertragungsfunktionen
  • Fourierreihe (Netzberechnung mit periodischen nichtharmonischen Quellen) 
  • Fourierintegral (spektrale Beschreibung von Signalen)
  • Einführung in HF-Netze - Wellen auf Leitungen (Wellengleichung und deren Lösungen, Reflexion, Leitungsimpedanzen, Stehwellenverhältnis)
  • Nutzung von Matlab/Simulink zur Vertiefung der Lehrinhalte
Job prospects: Mit den erworbenen Kenntnissen des Modul Grundlagen der Elektrotechnik 3 qualifizieren Sie sich in der Joblandschaft in nahezu allen Märkten der Elektrotechnik.

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Hochfrequenztechnik und Photonik (1)

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Lecturers:

Prof. Dr. Ralf Zichner
M.Sc. Felix Thieme
Type of course: Lecture with tutorial 
Scope of course:

2/1/(1) LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Grundlagen der Hochfrequenztechnik

            o    Begriffsdefinitionen wichtiger Größen und Gleichungen
            o    Überblick über verschiedene Frequenzbereiche und deren Anwendung
            o    Quellen und Anwendungen elektromagnetische Wellen

  • Elektromagnetische Wellenausbreitung in verschiedenen Medien
  • Leitungsgeführte elektromagnetische Wellenausbreitung
  • Smith Chart und dessen Anwendung
  • Streuparameter (S-Parameter)
  • Eintorsysteme
  • Mehrtorsysteme
  • Impedanzanpassung von Systemen
  • Passive Komponenten
  • Optische Wellenleiter
  • LED/Laser
  • LiDAR
Job prospects: Mit den erworbenen Kenntnissen des Modul Hochfrequenztechnik und Photonik 1 qualifizieren Sie sich in der Joblandschaft in den Märkten Automobil, Luftfahrt, Raumfahrt, und Consumer Elektronik.

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Basics of Microwave and Photonic Systems 1

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Lecturers:

Prof. Dr. Ralf Zichner
M.Sc. Felix Thieme
Type of course: Lecture with tutorial and practical course
Scope of course:

2/1/1 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Basics of radio frequency technology
  • Electromagnetic wave propagation in different media
  • Wave-guided electromagnetic wave propagation
  • Smith Chart and its application
  • Scattering parameter (S-Parameter)
  • Single gate systems
  • Multi-gate systems
  • Impedance matching of systems
  • Passive components
  • Optical waveguides
  • LED/Laser
  • LiDAR
Job prospects: With the acquired knowledge of the Basics of Microwave and Photonic Systems course, you will qualify for jobs in the automotive, aerospace, space, and consumer electronics markets.

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HF-Abbildungssysteme in der Medizin

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Lecturer:

Prof. Dr. Madhukar Chandra
Type of course: Lecture with tutorial und seminar
Scope of course:

2/0/0/1 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course/Seminar)
Contents:
  • Generierung und Beschreibung diverser Hochfrequenz-Wellen
  • Modellierung von RF-Wellen und Ultraschallwellen
  • Wellenausbreitung in der Materie
  • Prinzip    des    Streuungsverfahrens    und    der    Wellenimpedanz    und    ihre Anwendungen
  • Fourier-Darstellung von Abbildungssystemen
  • Inverse-Verfahren zur Bildgenerierung Technik der Abbildungssysteme:
  • Systemtechnik der MRI (Magnetic Resonance Imaging) Systeme
  • Verarbeitung von MRI-Signalen
  • MRI-Abbildungsverfahren – Beispiele aus der Praxis
  • Systemtechnik der Ultraschall-Abbildungssysteme
  • Verarbeitung von Ultraschall-Signalen
  • Ultraschall-Abbildungsverfahren – Beispiele aus der Praxis
  • Sensor-Fusion in der Medizi
Job prospects: Mit den erworbenen Kenntnissen des Modul HF-Abbildungssysteme in der Medizin qualifizieren Sie sich in der Joblandschaft im Markt Medizintechnik.

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Aerospace Remote Sensing

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Lecturers:

Prof. Dr. Madhukar Chandra
Prof. Dr. Ralf Zichner
Type of course: Lecture with tutorial and practical course
Scope of course:

2/1/2 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Introduction to satellite and airborne remote sensing sensors.
  • Direct aperture radar: radar architectures, Doppler radar method, polarimetric radar method, pulse compression, continuous wave method, Doppler and polarimetric signal evaluation with measured weather radar data
  • Synthetic aperture radar (SAR): principle and method, signal processing for obtaining higher azimuth and range resolutions; evaluation and processing of measured satellite and aircraft SAR raw data
  • Polarimetric SAR interferometry: methods and applications; evaluation of interferometric SAR data
  • Radiometry: technical architecture and system analysis; radiometer data analysis, multiparameter radiometry in satellite remote sensing; radiometric imaging technique
  • Radar and radiometer applications to determine propagation characteristics along earth-satellite links
  • Practice-oriented information determination through evaluation of radar and radiometer data from aerial and space remote sensing
Job prospects: With the acquired knowledge of the Aerospace Remote Sensing course, you will qualify for the job landscape in the aerospace and aviation markets.

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Optical Communication Networks

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Lecturer:

Prof. Dr. Madhukar Chandra
Type of course: Lecture
Scope of course:

2/0/0 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Optical transmission technology: optical waveguide technology; signal forms; transmitting and receiving elements; structure of an optical transmission system
  • Optical network components: Optical couplers and switches; Areas of application
Job prospects: With the acquired knowledge of the Optical Communication Networks course, you will qualify for the job landscape in the automotive, aerospace and aviation markets.

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Overview of courses in the summer semester

Grundlagen der Elektrotechnik 2

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Course description

Lecturers:

Dr. Mario Weber
Dipl.-Ing. Gunnar Zschocke
Type of course: Lecture with tutorial
Scope of course:

3/2/1 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Berechnung linearer Gleichstromnetze (Spannungs- und Stromteiler, Zweipole, Überlagerung, Knotenpotenzial und Maschenstromverfahren)
  • Elektrostatische Felder, stationäre elektrische Strömungsfelder, (Feldlinienbilder, Bewegung von Ladungen, Gauß ‘scher Satz, Kapazität, Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen, Energie und Kräfte)
  • Nutzung von Matlab/Simulink zur Vertiefung der Lehrinhalte
Job prospects: Mit den erworbenen Kenntnissen des Modul Grundlagen der Elektrotechnik 1 & 2 qualifizieren Sie sich in der Joblandschaft in nahezu allen Märkten der Elektrotechnik.

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Elektrotechnische Grundlagen 2

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Course description

Lecturers:

Dr. Mario Weber
Dipl.-Ing. Gunnar Zschocke
Type of course: Lecture with tutorial 
Scope of course:

2/1/0 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Magnetostatik (Feldlinienbilder, Bewegung von Ladungen, Gauß’scher Satz, Kapazität, Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen, Energie und Kräfte)
  • Zeitlich veränderliche Magnetfelder (Induktionsgesetz, Induktivitäten, Gegeninduktivitäten, Energie im Magnetfeld, Hysterese, Kräfte)
  • Ausgleichs- bzw. Einschwingvorgänge
  • Wechselströme (komplexe Rechnung, Zeiger, Ortskurven, Filter, Leistung)
  • Transformator (Aufbau, Wirkungsweise, Ersatzschaltbilder
  • Nutzung von Matlab/Simulink zur Vertiefung der Lehrinhalte
Job prospects: Mit den erworbenen Kenntnissen des Modul Elektrotechnische Grundlagen 2 qualifizieren Sie sich in der Joblandschaft in nahezu allen Märkten der Elektrotechnik.

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Theoretische Elektrotechnik

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Course description

Lecturers:

Prof. Dr. Madhukar Chandra
Type of course: Lecture with tutorial 
Scope of course:

3/2/0 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Elektrostatische Felder (Coulomb’sches Gesetz, elektrische Feldstärke, Spannung, Potenzial, Polarisation, Kraft und Energie, Laplace- und Poisson-Gleichung, Äquipotenzialflächen, elektrischer Dipol, Kapazität)
  • Berechnungsverfahren (z. B. Spiegelungsmethode, konforme Abbildung)
  • Stationäre Felder (magnetisches Vektorpotenzial, Biot-Savart’sches Gesetz, Induktionskoeffizient, magnetisches Moment, elektrisches Strömungsfeld)
  • Magnetostatische Felder (magnetostatisches Potenzial, Dauermagnete)
  • Quasistationäre Felder (Netzwerke, Skineffekt, Wirbelstrom, Leitungen)
  • Schnell veränderliche Felder (Entkopplung elektrischer und magnetischer Felder, Eichtransformation, Eichinvarianz, retardierte Potenziale, Hertz’scher Vektor, inhomogene und homogene Wellengleichung, Lösung über Vektor- und Skalarpotenzial, MW-Gleichungen für zeitlich harmonische Vorgänge)
Job prospects: Mit den erworbenen Kenntnissen des Moduls Theoretische Elektrotechnik qualifizieren Sie sich in der Joblandschaft in den Märkten der Elektrotechnik.

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Fields and Waves

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Lecturers:

Prof. Dr. Madhukar Chandra
Type of course: Lecture with tutorial 
Scope of course:

2/2/0 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:

Concepts and applications of Basic Wave Theory:

  • Review of the basic scalar wave equation and its solutions: Wave, phase and group velocities.
  • Quantum (Photon) description of electromagnetic waves.
  • Photon Statistics.
  • Wave packet propagation and dispersion.
  • Review of vector methods, review of vector partial differential equations in Cartesian and polar coordinates.
  • Generalised Maxwell's equations (including magnetic currents).
  • Vector wave equations and their solutions for rectangular waveguides, circular waveguides and optical fibre cables.

Wave Polarisation and basic EM-interaction:

  • Representation of elliptically polarised waves.
  • Reflection of polarised waves (Brewster’s Angle).
  • Poincare sphere: polarisation bases, Jones vectors.
  • Polarisation Scattering-matrix: basis-transformation of polarisation vectors and matrices
  • Stokes method of representing polarised waves: partially polarised waves, degrees of polarisation, coherence, Mueller matrix
Job prospects: With the knowledge gained from the Fields and Waves course, you will qualify for jobs in the automotive, aerospace, space, and consumer electronics markets.

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Hochfrequenztechnik und Photonik 2

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Lecturers:

Prof. Dr. Ralf Zichner
M.Sc. Felix Thieme
Type of course: Lecture with tutorial and practical course
Scope of course:

2/2/2 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Radar und dessen Anwendung
  • Radiometer/Spektrometer
  • 5G Systeme
  • BLE, ZigBee, RFID, Funk und Sonar Systeme
  • Rauschen in Mikrowellen-Systemen
  • Signalmodulation von Mikrowellen-Systemen
Job prospects: Mit den erworbenen Kenntnissen des Modul Hochfrequenztechnik und Photonik 2 qualifizieren Sie sich in der Joblandschaft in den Märkten Automobil, Luftfahrt, Raumfahrt, und Consumer Elektronik.

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Antenna Engineering

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Lecturers:

Prof. Dr. Ralf Zichner
M.Sc. Felix Thieme
Type of course: Lecture, Tutorial and Practical course
Scope of course:

2/1/1 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Introduction and fundamentals of antenna technology
  • Overview antenna types & application range
  • Dipole, Yagi-Uda antenna
  • Patch antenna, spiral antenna
  • Horn antenna, log. antenna
  • Antenna Design Methodology & Simulation
  • Antenna manufacturing
  • Printed antennas
  • Array antennas
  • Antenna measurement
Job prospects: With the acquired knowledge of the course Antenna Engineering you qualify in the job landscape in the markets automotive, aerospace, space, and consumer electronics.

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Basics of Microwave and Photonic Systems 2

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

Registration

Registration for the course as well as download of the working materials takes place via OPAL.

Course description

Lecturers:

Prof. Dr. Ralf Zichner
Type of course: Lecture, Tutorial and Practical course
Scope of course:

2/1/1 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Transmission path of electromagnetic waves
  • Electromagnetic wave transmission systems
  • Radar Technology
  • Radiometer / Spectrometer
  • 5G Technology
  • Wireless systems with industry standard (ZigBee, RFID)
  • Wireless systems in the automobile
  • BLE systems
  • Radio systems
  • GPS
  • Sonar & Echo Sounder
Job prospects: With the acquired knowledge of the Basics of Microwave and Photonic Systems course, you will qualify for jobs in the automotive, aerospace, space, and consumer electronics markets.

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Mikrowellenschaltungs- und Systemtechnik

Responsible: Prof. Dr. Ralf Zichner

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Course description

Lecturers:

Prof. Dr. Madhukar Chandra
M.Sc. Emre Colak
Type of course: Lecture with tutorial and practical course
Scope of course:

2/1/2 LVS (Lecture/Tutorial/Practical course)
Contents:
  • Nichtlinearität in HF-Schaltungen: Dynamische Betriebsbereiche, Kompressionspunkte, Intermodulationseffekte
  • Schaltungen mit PIN Dioden: Phasenschieber und Diplexer
  • Grundlagen und Entwurf von HF-Verstärkern zur Optimierung von Gewinn, Rauscheigenschaften und Bandbreite; optische Verstärker
  • Grundlagen und Entwurf von Oszillatoren: allgemeine Betrachtung der HF Oszillatoren, Grundkonfiguration eines Transistor-Oszillators, dielektrische Resonatoren, Frequenzmultiplikation, Phasenrauschen, Mikrowellenquellen, Laser
  • Grundlagen und Entwurf von Mischern: grundlegende aktive Schaltungen der HF-Technik: grundlegende Eigenschaften, Diodenmischer, FET Mischer, symmetrische Mischer
  • Einführung in die Systemanalyse: Friis Gleichung, Radargleichung, Empfänger Konfigurationen, Rauscheigenschaften eines Empfängers
  • Einführung in typische Mikrowellen- und photonische Systeme anhand von Beispielen an Impuls-Dopplerradar und LIDAR
Job prospects: Mit den erworbenen Kenntnissen des Modul Mikrowellenschaltungs- und Systemtechnik qualifizieren Sie sich in der Joblandschaft in den Märkten Automobil, Luftfahrt, Raumfahrt, und Consumer Elektronik.

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