Detail předmětu
Elektromagnetické vlny, antény a vedení
FEKT-BEVAAk. rok: 2011/2012
Mobilní komunikační systémy využívají šíření elektromagnetických vln prostředím. K vysílání a přijímaní vln je zapotřebí navrhnout vhodné antény. Antény je nutno vhodným vedením spojit s vysokofrekvenčními vysílacími a přijímacími obvody. Šíření vln, antény a vedení lze numericky modelovat ve vhodných počítačových programech. V předmětu se snažíme tuto problematiku jasně a názorně přiblížit studentům.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Šíření TEM vlny podél vedení. Parametry vedení. Transformace impedance vedením. Modelování vedení v programu COMSOL Multiphysics.
3. Výpočet parametrů vedení v programu MATLAB.
4. Šíření vln vlnovodem. Modelování vlnovodů v programu COMSOL Multiphysics.
5. Elementární antény (dipól, plošný zářič). Parametry antén.
6. Anténní soustavy. Výpočet parametrů anténních soustav v programu MATLAB.
7. Zadání a diskuse samostatných projektů.
8. Planární antény. Modelování planárních antén v programu ANSOFT Designer.
9. Klasifikace antén. Prakticky používané antény.
10. Šíření elektromagnetických vln v reálném terénu. Výpočet parametrů prostorové vlny v programu MATLAB.
11. Vlny v nehomogenních prostředích.
12. Základy výpočetního elektromagnetismu, přehled komerčních programů, příklady praktických aplikací.
13. Rozbor řešení samostatných projektů.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
TEM vlny na vedení, rozložení napětí a proudu
Transformace impedance vedením
Smithův diagram a jeho využití
Přizpůsobování impedancí vedením
Vedení, jejich druhy a aplikace
Vyzařování elektromagnetických vln
Vyzařování antén a soustav, impedance antén, parametry
Druhy a typy antén, jejich vlastnosti a využití
Šíření elektromagnetických vln nad Zemí
Rádiové spojení, typy spojů
Vlny ve vlnovodech
Vlny v nehomogenních prostředích, odraz vln,difrakce
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
Napěťové, proudové a výkonové poměry na vedení s vlnou TEM
Transformace impedance na vedení, Smithův diagram,
přizpůsobování impedancí
Záření a impedance lineárních antén, záření anténních soustav
Výpočet parametrů vedení, rezonátory a jejich využití
Šíření vln při zemském povrchu
Vlny ve vlnovodech, Fresnelova difrakce
Odraz vln
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Měření činitele odrazu a vstupní impedance
Měření vstupní impedance lineárních antén
Přenos výkonu vedením
Transformace impedance na vedení
Měření délky vlny ve vlnovodu a činitele odrazu zátěže
Měření směrových charakteristik antén
Symetrizační a slučovací obvody