Τηλεπικοινωνιακές Διατάξεις

Γενικά

• Κωδικός: ΠΛΕ09061
• Εξάμηνο: 9ο
• Επίπεδο Σπουδών: Προπτυχιακό
• Τύπος μαθήματος: Ειδίκευσης
• Γλώσσα διδασκαλίας και εξετάσεων: Ελληνικά
• Μονάδες ECTS: 5

Περιεχόμενα μαθήματος

• Bαθμίδες Τηλεπικοινωνιακών Διατάξεων (RF βαθμίδα, IF βαθμίδα, βαθμίδα βασικής συχνότητας, baseband)
• Αρχιτεκτονικές δεκτών: ετερόδυνοι, ομόδυνοι, δέκτες υποδειγματοληψίας.
• Παράμετροι απόδοσης τηλεπικοινωνιακών δεκτών: noise figure, compression point (IP2), intermodulation and third-order intercept point (IP3), spurious receiver response.
• Παράμετροι απόδοσης τηλεπικοινωνιακών πομπών: frequency stability and spurious signals, output power efficiency, intermodulation.
• Ενισχυτές χαμηλού θορύβου (Ενίσχυση Λήψης RF και IF)
• Ενισχυτές Ισχύος (Ενίσχυση Εκπομπής RF)
• Βρόχος κλειδώματος φάσης (Phase Locked Loops, PLL)
• Σύνθεση ραδιοσυχνότητας με τη χρήση PLL
• Σύνθεση ραδιοσυχνότητας με τη χρήση Direct Digital Synthesizer (DDS)
• Η λειτουργία των μεικτών σε πομπούς και δέκτες
• Αναλογικοί σε ψηφιακοί μετατροπείς σημάτων και ψηφιακοί σε αναλογικοί μετατροπείς σημάτων (ADC, DAC)
• Ψηφιακοί επεξεργαστές σημάτων στις τηλεπικοινωνίες (ASIC, ASSP, FPGA)
• Βασικά χαρακτηριστικά πομποδεκτών ελεγχόμενοι από λογισμικό (Software Defined Radio, SDR)

Μαθησιακοί Στόχοι

Το μάθημα αποσκοπεί στο να κατανοήσουν οι φοιτητές/φοιτήτριες τις επιμέρους βαθμίδες και διατάξεις οι οποίες συνθέτουν τηλεπικοινωνιακούς πομπούς και δέκτες. Στο μάθημα παρουσιάζονται οι βασικές παράμετροι σχεδίασης και απόδοσης τηλεπικοινωνιακών διατάξεων πομποδεκτών καθώς και οι συνήθεις κυκλωματικές υλοποιήσεις τους. Στο μάθημα γίνεται μελέτη των αρχιτεκτονικών δεκτών (ετερόδυνοι, ομόδυνοι, δέκτες υποδειγματοληψίας) και πομπών (ετερόδυνοι, υπερετερόδυνοι). Δίνεται έμφαση στην μελέτη συγκεκριμένων τηλεπικοινωνιακών διατάξεων (βασικές λειτουργίες και οι κυκλωματικές διατάξεις) όπως: ενισχυτές χαμηλού θορύβου (LNA), ενισχυτές ισχύος (HPA), βρόχοι κλειδωμένης φάσης (PLL), μίκτες, αναλογικοί σε ψηφιακοί μετατροπείς σημάτων (ADC) και ψηφιακοί σε αναλογικοί μετατροπείς σημάτων (DAC).

Μετά την παρακολούθηση του μαθήματος οι φοιτητές και φοιτήτριες θα πρέπει να:

• Γνωρίζουν τις αρχιτεκτονικές και βαθμίδες πομπών και δεκτών τηλεπικοινωνιακών συστημάτων.
• Γνωρίζουν και να κατανοούν τις βασικές παραμέτρους σχεδίασης και απόδοσης τηλεπικοινωνιακών διατάξεων πομποδεκτών.
• Γνωρίζουν τις βασικές αρχές λειτουργίας και κυκλωματικής σχεδίασης τηλεπικοινωνιακών διατάξεων.

Στους στόχους των εργασιών του μαθήματος περιλαμβάνεται η εξοικείωση των φοιτητών με την ερευνητική δραστηριότητα και την ενεργό συμμετοχή τους στην εκπαιδευτική διαδικασία. Κατά την διάρκεια του εξαμήνου οι φοιτητές μελετούν, κατανοούν προσομοιώνουν κυκλωματική υλοποίηση τηλεπικοινωναικών διατάξεων και παρουσιάζουν τις εργασίες τους στους συμφοιτητές τους.

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Ομαδική Εργασία.
• Σχεδιασμός και Διαχείριση Έργων.
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Η εφαρμογή των παραπάνω ικανοτήτων στα πλαίσια του μαθήματος οδηγεί στη:

• Κατανόηση των βαθμίδων πομπών και δεκτών τηλεπικοινωνιακών συστημάτων
• Κατανόηση των παραμέτρων σχεδίασης και απόδοσης τηλεπικοινωνιακών διατάξεων πομποδεκτών.
• Εξοικείωση με την προσομοίωση τηλεπικοινωνιακών διατάξεων

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Θεωρητική από έδρας διδασκαλία. Κατά την διάρκεια του μαθήματος γίνονται παρουσιάσεις σε power point.

Τεχνική αναφορά/prοject: Χρήση λογισμικού προσομοίωσης τηλεπικοινωνιακών διατάξεων από τους φοιτητές, έρευνα και συγγραφή εργασιών.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

Χρήση εξειδικευμένου λογισμικού (ADS της εταιρείας Keysight Technologies Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας Moodle (elearning.teicm.gr) Ηλεκτρονικές σημειώσεις και ασκήσεις. Επικοινωνία με φοιτητές μέσω e-mail, της ιστοσελίδας του μαθήματος.

Οργάνωση Διδασκαλίας

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται από την επίδοση των φοιτητών από το θεωρητικό μέρος και από τις εργασίες που συγγράφουν και παρουσιάζουν οι φοιτητές.

Ο βαθμός του θεωρητικού μέρους διαμορφώνεται από γραπτή τελική εξέταση. Η γραπτή τελική εξέταση του θεωρητικού μέρους περιλαμβάνει:

• Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής
• Ερωτήσεις σύντομης απάντησης
• Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν.
• Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.

Ο βαθμός των εργασιών περιλαμβάνει την αξιολόγηση των έντυπων τεχνικών αναφορών που προετοιμάζουν οι φοιτητές/φοιτήτριες και την παρουσίαση του project με την χρήση PowerPoint.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος ΕΥΔΟΞΟΣ

• Α. Χατζόπουλος, Δ. Καρατζίδης, Τηλεπικοινωνιακά Ηλεκτρονικά Κυκλώματα, Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί, Θεσσαλονίκη, 2018
• Γ. Στεργιάδης, Σύνθεση Τηλεπικοινωνιακών Διατάξεων, Εκδόσεις University Studio Press, 2000

Συγράμματα που διανέμονται μέσω της ηλεκτρονικής σελίδας του μαθήματος

• Δ. Ευσταθίου, Τηλεπικοινωνιακές Διατάξεις, Διδακτικές σημειώσεις σε ηλεκτρονική μορφή, 2019

Συμπληρωματική προτεινόμενη βιβλιογραφία

• Ν. Μαργαρίτης, Μη Γραμμική Θεωρία του Αναλογικού PLL, Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί, Θεσσαλονίκη, 2000
• M. Rice, Ψηφιακές Επικοινωνίες, Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί, Θεσσαλονίκη, 2009