Detail předmětu
Návrh antén a rádiových spojů
FEKT-MASVAk. rok: 2013/2014
Předmět je zaměřen na vysvětlení základních principů teorie antén a šíření rádiových vln a jejich využití pro návrh antén a rádiových spojů. Získané znalosti si studenti procvičí na návrhu vlastních antén, které vyrobí a změří, a rovněž na návrhu vybraných rádiových spojů v reálných podmínkách.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
7
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Absolvent předmětu je schopen (1) navrhnout anténu podle vstupních požadavků, (2) navrženou anténu realizovat a experimentálně ověřit její vlastnosti, (3) analyzovat rádiový spoj, (4) navrhnout vybrané typy rádiových spojů, (5) vytvořit empirický model šíření.
Prerekvizity
Jsou požadovány znalosti základů elektromagnetismu (elementární zdroje záření, šíření rovinné a kulové vlny, šíření vlny podél vedení, Smithův diagram).
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává dva samostatné projekty.
Způsob a kritéria hodnocení
Jeden test během semestru (10 bodů), laboratorní cvičení (15 bodů), dva individuální projekty (30 bodů), závěrečná zkouška (18 bodů písemná část + 27 bodů ústní část=celkem 45 bodů).
Osnovy výuky
1. Základní pojmy z teorie antén, metody analýzy antén.
2. Drátové antény.
3. Anténní řady.
4. Mikropáskové antény.
5. Trychtýřové antény, štěrbinové antény.
6. Reflektorové antény, širokopásmové antény.
7. Antény pro speciální aplikace, pomocné obvody antén.
8. Materiály pro anténní techniku, konstrukce a výroba antén, měření antén.
9. Šíření rádiových vln, užití kmitočtového spektra, podmínky rádiového spojení, základní koncepce návrhu rádiového spoje.
10. Šíření rádiových vln v blízkosti povrchu Země, povrchová a prostorová vlna.
11. Mobilní rádiová komunikace, modely šíření vln v makrobuňkách, mikrobuňkách a pikobuňkách, šíření vln uvnitř budov.
12. Vliv atmosféry na rádiové spoje.
13. Mikrovlnné spoje.
2. Drátové antény.
3. Anténní řady.
4. Mikropáskové antény.
5. Trychtýřové antény, štěrbinové antény.
6. Reflektorové antény, širokopásmové antény.
7. Antény pro speciální aplikace, pomocné obvody antén.
8. Materiály pro anténní techniku, konstrukce a výroba antén, měření antén.
9. Šíření rádiových vln, užití kmitočtového spektra, podmínky rádiového spojení, základní koncepce návrhu rádiového spoje.
10. Šíření rádiových vln v blízkosti povrchu Země, povrchová a prostorová vlna.
11. Mobilní rádiová komunikace, modely šíření vln v makrobuňkách, mikrobuňkách a pikobuňkách, šíření vln uvnitř budov.
12. Vliv atmosféry na rádiové spoje.
13. Mikrovlnné spoje.
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními typy antén, jejich použití a technickém návrhu, a dále s principy návrhů rádiových spojů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Základní literatura
ČERNOHORSKÝ,D. a NOVÁČEK,Z.: Antény a šíření rádiových vln. Přednášky. Skriptum FEKT VUT Brno, Brno 2001 (CS)
ČERNOHORSKÝ,D. a NOVÁČEK,Z. Navrhování rádiových spojů. Skriptum FE VUT Brno, Brno 1992. (CS)
ČERNOHORSKÝ,D. a NOVÁČEK,Z. Navrhování rádiových spojů. Skriptum FE VUT Brno, Brno 1992. (CS)
Doporučená literatura
BALANIS, C., A., Antenna Theory: Analysis and Design, 3rd Edition, John Wiley and Sons, New Jersey, 2005. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Základní pojmy z teorie antén, metody analýzy antén.
2. Drátové antény.
3. Anténní řady.
4. Mikropáskové antény.
5. Trychtýřové antény, štěrbinové antény.
6. Reflektorové antény, širokopásmové antény.
7. Antény pro speciální aplikace, pomocné obvody antén.
8. Materiály pro anténní techniku, konstrukce a výroba antén, měření antén.
9. Šíření rádiových vln, užití kmitočtového spektra, podmínky rádiového spojení, základní koncepce návrhu rádiového spoje.
10. Šíření rádiových vln v blízkosti povrchu Země, povrchová a prostorová vlna.
11. Mobilní rádiová komunikace, modely šíření vln v makrobuňkách, mikrobuňkách a pikobuňkách, šíření vln uvnitř budov.
12. Vliv atmosféry na rádiové spoje.
13. Mikrovlnné spoje.
2. Drátové antény.
3. Anténní řady.
4. Mikropáskové antény.
5. Trychtýřové antény, štěrbinové antény.
6. Reflektorové antény, širokopásmové antény.
7. Antény pro speciální aplikace, pomocné obvody antén.
8. Materiály pro anténní techniku, konstrukce a výroba antén, měření antén.
9. Šíření rádiových vln, užití kmitočtového spektra, podmínky rádiového spojení, základní koncepce návrhu rádiového spoje.
10. Šíření rádiových vln v blízkosti povrchu Země, povrchová a prostorová vlna.
11. Mobilní rádiová komunikace, modely šíření vln v makrobuňkách, mikrobuňkách a pikobuňkách, šíření vln uvnitř budov.
12. Vliv atmosféry na rádiové spoje.
13. Mikrovlnné spoje.
Cvičení na počítači
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Půlvlnný dipól
2. Drátové antény
3. Mikropáskové antény s lineární polarizací
4. Mikropáskové antény s kruhovou polarizací
5. Štěrbinové antény
6. Trychtýřové antény
7. Vícepásmové antény
8. Širokopásmové antény
9. Počítačová analýza a návrh rádiového spoje
2. Drátové antény
3. Mikropáskové antény s lineární polarizací
4. Mikropáskové antény s kruhovou polarizací
5. Štěrbinové antény
6. Trychtýřové antény
7. Vícepásmové antény
8. Širokopásmové antény
9. Počítačová analýza a návrh rádiového spoje
Laboratorní cvičení
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Měření zisku a směrových charakteristik antén
2. Měření vstupní impedance vybraných typů antén
3. Měření parametrů feritových antén
4. Měření intenzity pole DV a SV vysílačů
5. Měření pokrytí uvnitř budov v systémech mobilních komunikací a vytvoření empirického modelu
2. Měření vstupní impedance vybraných typů antén
3. Měření parametrů feritových antén
4. Měření intenzity pole DV a SV vysílačů
5. Měření pokrytí uvnitř budov v systémech mobilních komunikací a vytvoření empirického modelu