Detail předmětu

Elektromagnetické vlny a vedení

FEKT-HEVAAk. rok: 2013/2014

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

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen (1) porozumět základním vlastnostem elektromagnetického pole, (2) počítat šíření vln v prostoru i na vedení, (3) používat hlavní metody a postupy řešení antén a vedení, (4) přehledově popsat vlastnosti různých typů vedení, (5) technicky využívat vedení a antény.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti bakalářské matematiky (základy diferenciálních a integrálních rovnic) a fyziky (základy elektrostatiky, stacionárních magnetických polí a dynamických elektromagnetických polí) a mírně pokročilá znalost angličtiny.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky, počítačová a laboratorní cvičení, samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

Průběžné testy během semestru (20 bodů), laboratorní cvičení (20 bodů), závěrečná zkouška (60 bodů).

Osnovy výuky

1. Řešení Maxwellových rovnic.
2. Šíření rovinné vlny volným prostorem. Válcová a kulová vlna.
3. Šíření TEM vlny podél vedení. Parametry vedení.
4. Transformace impedance vedením. Smithův diagram
5. Impedanční přizpůsobení.
6. Šíření vln vlnovodem.
7. Elementární antény (dipól, plošný zářič). Parametry antén.
8. Anténní soustavy. Výpočet parametrů anténních soustav v programu MATLAB.
9. Zadání individuálního projektu, vzorové řešení.
10. Planární antény a jejich modelování.
11. Šíření elektromagnetických vln v reálném terénu.
12. Základy výpočetního elektromagnetismu.
13. Konzultace k individuálním projektům

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy elektromagnetického pole a šíření elektromagnetických vln a naučit je praktickým postupům výpočtu parametrů antén a vedení.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program AJEI-H bakalářský

    obor H-AEI , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Mikulášek, Ph.D.