英国谢菲尔德大学电子电气工程

课程描述

电子和电气工程是一门广泛且迅速发展的学科。本课程以电机、电子材料和电子电路相互作用方式的核心教学为基础，允许您从我们所有活跃研究领域的广泛可选模块中进行选择，以符合您的需求的方式定制您的学习要求。

认证
代表工程委员会获得工程技术学会 (IET) 的认可，符合进一步学习注册为特许工程师的要求。您必须持有经 CEng 认证的工学士/理学士（荣誉）学士学位，才能符合完整的 CEng 注册要求。

理学硕士（英语）模块
存在与其他大学研究中心或工业组织合作进行论文研究的机会。以前项目的例子包括：

高性能电动汽车永磁同步电机的全局优化。
研究风力涡轮机电机中的多物理场效应。
面向未来飞机电力系统的设计分析。
电机控制信号的预测。
用于光刻应用的光剪刀技术。
光电器件测量系统的设计、构建和测量。
无刷直流电机的 PWM 闭环速度控制。
核心模块：

理学硕士调查研究项目
该模块的目的是提供一个结构化的个人项目，使您能够开展实践和/或理论工作，为您的学术研究奠定基础，并允许获得和展示广泛的研究技能。

60 学分
可选模块 - 八个来自：

交流电机
本单元将向学生介绍交流、同步、感应和同步/开关磁阻电机。它将考虑操作、性能、特性和建模。

15 学分
电力驱动的高级控制
该模块探索电力驱动系统的高级建模和现代控制策略，重点是感应 (IM) 和永磁同步电机 (PMSM)。

15 学分
储能管理
该模块着眼于电气系统中能量的存储和管理。它将考虑：

(a) 燃料电池：氢燃料电池的基本原理、反应
速率、电池互连、双极板、燃料电池类型、燃料电池系统的辅助组件、燃料电池技术的优缺点。

(b) 电池和超级电容器：电池化学、不同电池的能量/功率密度。超级电容器中电化学储能和电能储存之间的差异、性能特征、充电、建模、热效应和测量。

(c) 机械：机械储能原理、飞轮/压缩空气。车辆的能量存储、进动扭矩和反向旋转系统的力学。能源管理将包括将能量存储连接到电网所需的辅助设备，包括直流-直流和直流-交流逆变器，以及通常用于充电状态和健康状态监测的电池建模方法。

15 学分
运动控制和伺服驱动器
该模块详细研究了现代交流和直流变速驱动器和执行系统的性能和操作特性，以及它们在电动/混合动力车辆牵引中的应用。

15 学分
永磁电机和执行器
该模块着眼于永磁电机的拓扑结构、设计和特性。它将从所采用的磁铁类型、电磁扭矩、热行为和通过此类机器的绕组建模到一系列机器的设计来研究这些机器；例如无刷交流/直流、分数槽、开关/横向磁通。

15 学分
电力电子转换器
本模块介绍功率转换原理，定义术语并分析操作原理、调制方法和工业应用中所选功率转换器拓扑结构的控制。

15 学分
功率半导体器件
本模块将着眼于功率半导体器件：物理、技术、特性、封装和应用。

15 学分
先进的计算机系统
该模块着眼于从操作系统到底层计算机体系结构的现代计算机系统，以提供有关此类系统如何工作以及如何提高其性能的连贯视图，尤其是并行性。

15 学分
先进的集成电子
该模块将增进您对模拟和数字 VLSI 设计的理解。它集中讨论功耗、互连效果、非 CMOS 逻辑、电路布局、模拟放大器、数据转换器和使用 Spice 等问题。

15 学分
高级信号处理
本模块重点介绍先进的信号处理方法和技术及其应用。主题包括多速率过滤和滤波器组；信号变换；随机信号；自适应滤波和阵列信号处理。

15 学分
半导体材料
This module describes the basic physical properties (structural, optical, electrical) of semiconductor materials used in the electronic and opto-electronic industries, and in semiconductor based research. The aim is to equip you with a comprehensive background understanding of the physical, structural, optical, electronic properties of semiconductor materials used in modern electronic and opto-electronic devices. There is a laboratory assignment where characterisation of epitaxially-grown material will be performed.

15 credits
半导体器件技术原理
该单元描述材料的基本结构及其与半导体器件未来应用要求的关系，从而得出晶体生长、制造、建模和表征的方法。重点是支撑 CMOS 的器件及其在 AI 中的未来发展：从 MOSFET 开始，然后是未来的器件，例如 TunnelFET、负电容 FET 和电阻式随机存取存储器 (RERAM)。

15 学分
纳米级电子设备
该课程旨在让学生了解支撑现代电子设备技术的科学和技术，重点是纳米级的集成电子设备。

15 学分
节能半导体器件
能源的有效利用对未来的增长和福祉至关重要，它提供了一种减少全球排放和抵消燃料成本增加影响的机制。半导体器件可以在这一关键的全球挑战中发挥关键作用，提供既可以提高能源效率又可以用于可再生能源发电的选择。该课程描述了半导体设备对能源效率产生重大影响的四个关键领域。

15 学分
光通信设备和系统
该课程检查通信系统中组件的行为，以及它们的设计和个体性能由系统要求决定的方式。

15 学分
电子通讯技术
本模块旨在为您提供在设计高频电路和系统时所需的一系列技能。涵盖的主题包括：电磁干扰机制、电路设计技术、滤波、屏蔽、传输线、S 参数、史密斯圆图、无源和有源设备的等效电路、射频 (RF) 放大器设计、射频电路的噪声性能和非线性和系统。

15 学分
用于通信和存储的数据编码技术
以可靠和安全的方式实现数据传输和存储的处理技术是几乎所有现代通信系统的关键要素。该模块处理可靠和安全的数据传输和存储所需的数据编码技术。它涵盖了数字通信的各个方面，将基本通信理论与所遇到问题的实际解决方案相结合。

15 学分
沟通原则
天线、传播和卫星系统
电磁理论在天线分析中的回顾与应用。辐射模式、增益、输入阻抗。半波、全波偶极天线、单极天线。形象论。天线阵列。偏振：线性、椭圆、轴比。孔径理论：傅立叶分析、惠更斯-基尔霍夫公式、矩形和圆形孔径、有效孔径。微带天线。等离子体中的传播：临界频率、折射率。HF/VHF 无线电波的电离层/对流层传播：MUF、离子探空仪。卫星通信系统。地球站 - 类型和性能。卫星转发器 - 放大器、冗余、发射器、频率转换。多接入系统。