Detail předmětu

Návrh antén a rádiových spojů

FEKT-MASVAk. rok: 2014/2015

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

Garant předmětu

doc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

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 (24 bodů písemná část + 21 bodů ústní část=celkem 45 bodů).

Osnovy výuky

1. Základní pojmy z teorie antén, analýza antén.
2. Vyzařování elektromagnetických vln, teorie lineárních antén.
3. Vyzařování anténních soustav, lineární antény pro vybraná kmitočtová pásma.
4. Mikropáskové antény.
5. Trychtýřové antény, reflektorové antény.
6. Štěrbinové 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)

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

  • Program EEKR-M1 magisterský navazující

    obor M1-EST , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-M magisterský navazující

    obor M-EST , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D.

Osnova

1. Základní pojmy z teorie antén, analýza antén.
2. Vyzařování elektromagnetických vln, teorie lineárních antén.
3. Vyzařování anténních soustav, lineární antény pro vybraná kmitočtová pásma.
4. Mikropáskové antény.
5. Trychtýřové antény, reflektorové antény.
6. Štěrbinové 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

doc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D.

Osnova

1. Symetrický dipól, skládaný dipól
2. Yagiho anténa
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

Ing. Petr Vašina

Osnova

1. Měření rozložení proudu na lineárních anténách
2. Měření parametrů feritové antény
3. Vstupní impedance antén a impedanční přizpůsobení mikropáskové antény
4. Měření intenzity pole
5. Měření zisku a směrových charakteristik antén