مدارات فعال مایکروویو، اغلب به عنوان یک روش تکاملیافته در علم امروز در نظر گرفته میشوند، چرا که مفاهیم اصلی آن حدود پنجاه سال قبل گسترش یافت، اما هنوز هم در سالهای اخیر پیشرفتهایی در وسایل حالت جامد فرکانس بالا، مدارهای مجتمع مایکروویو و تکنیکهای طراحی به کمک کامپیوتر انجامشده و کاربردهای بسیار گسترده تکنولوژی مایکروویو در مخابرات بیسیم و شبکه، سنجش و امنیت این حوزه را فعال و پویا نگه داشته است. درس مدارات فعال مایکروویو، به عنوان یکی از درسهای پایه و بسیار مهم رشته مهندسی مخابرات و الکترونیک در سطح کارشناسی و کارشناسی ارشد شناخته میشود که ما را با انواع سیستمهای فعال مایکروویو و تحلیل آنها آشنا میسازد. در واقع، هر چند فرکانس بالا و طول موج کوتاه، آنالیز و طراحی سیستمها و وسایل مایکروویو را مشکل میکند، اما همین مشخصهها شانس خوبی برای استفاده از سیستمهای مایکروویو ایجاد کردهاند، از جمله: بهره آنتن، متناسب با اندازه الکتریکی آن است. برای یک آنتن با ابعاد فیزیکی مشخص، با بالا رفتن فرکانس، بهره آنتن نیز افزایش مییابد. در فرکانسهای بالاتر، پهنای باندی نیز قابل حصول است. سطح انعکاس موثر رادار هدف، معمولا با اندازه الکتریکی متناسب است. این موضوع همراه با وابستهبودن بهره آنتن به فرکانس باعث شده تا امواج مایکروویو برای سیستمهای رادار ترجیح داده شوند. سیگنالهای مایکروویو در خط مستقیم حرکت میکنند و برخلاف سیگنالهای فرکانس پایین با یونوسفر (Ionosphere)، خم نمیشوند و لذا امکان وجود خطوط مخابرات زمینی و ماهوارهای با ظرفیتهای بسیار زیاد وجود دارد و در فواصل کم میتوان از فرکانسها مجددا استفاده کرد. بسیاری از تشدیدهای مولکولی، اتمی و هستهای در فرکانسهای مایکروویو اتفاق میافتد که باعث ایجاد کاربردهای یکتایی در علوم پایه، سنجش از راه دور و درمان بیماری و روشهای گرمایش شده است. ما در این فرادرس قصد داریم به تجزیه، تحلیل و طراحی سیستمهای فعال مایکروویو، مانند: تقویتکنندههای سیگنال کوچک و بزرگ، تقویتکنندههای توان کلاس A و کلاس B، اسیلاتورها و میکسرها بپردازیم. در ادامه، مدارات تطبيق و فرکانس بالا با استفاده از نمودار اسميت به صورت ساده، تحليل و طراحی میشوند. علاوه بر این، با توجه به کاربرد بالای خطوط انتقال مایکرواستریپ (Microstrip)، مفاهیم پایهای این خطوط و همچنین طراحی مدارات فیلتر، تقسیمکننده، کوپلر (Coupler) و... با استفاده از خطوط مایکرواستریپ تدریس میشود.
