čeština

Absolvent předmětu je schopen (1) použít základní numerické metody pro analýzu mikrovlnných obvodů a antén, (2) využít standardní a nestandardní optimalizační postupy pro návrh mikrovlnných struktur, (3) navrženou strukturu realizovat a experimentálně ověřit její vlastnosti.

Jsou požadovány znalosti základů elektromagnetismu (Maxwellovy rovnice) a základů numerických metod (numerické integrování a derivování, řešení maticových rovnic).

Přednášky, cvičení na počítači, samostatný projekt.

Studenti mohou získat během semestru 40 bodů za aktivní práci v počítačových cvičeních. Za individuální projekt je uděleno maximálně 30 bodů, za zápočtový test lze získat dalších 30 bodů.

1. Úvod do výpočetního elektromagnetismu, MATLAB
2. Metoda konečných diferencí: rozložení potenciálu v kondenzátoru, šíření vlny ve vlnovodu
3. Metoda konečných prvků: rozložení potenciálu v kondenzátoru, šíření vlny ve vlnovodu
4. Metoda konečných prvků: analýza dvoj- a trojrozměrných struktur
5. Konečné diference v časové oblasti: přechodné jevy ve vlnovodech
6. Konečné prvky v časové oblasti: přechodné jevy ve vlnovodech
7. Momentová metoda: analýza drátových antén
8. Komerční software: ANSOFT HFSS, ANSOFT Designer
9. Klasické optimalizační metody: nejstrmější sestup, Newtonova metoda, Optimization Toolbox programu MATLAB
10. Metody globální optimalizace: genetické algoritmy, metoda roje částic, multikriteriální úlohy
11. Návrh planárních filtrů
12. Návrh děličů výkonu
13. Návrh dalších planárních komponentů

Cílem předmětu je seznámit studenty s principy základních numerických metod pro analýzu mikrovlnných obvodů a antén, a dále s využitím standardních i nestandardních optimalizačních postupů pro návrh mikrovlnných struktur.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

RAIDA, Z. et al. Mikrovlnné struktury z netradičních materiálů. Odborné monografie. Odborné monografie. Brno: MJ Servis, 2011. 410 s. ISBN: 978-80-214-4419-5. (CS)