Detail předmětu
Návrh antén a rádiových spojů
FEKT-LASVAk. rok: 2019/2020
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
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- vysvětlit princip funkce a popsat základní kroky návrhu vybraných typů lineárních antén (dipól, monopól, skládaný dipól, logaritmicko-periodická anténa, Yagiho anténa);
- vysvětlit princip funkce a popsat základní kroky návrhu mikropáskových flíčkových antén s lineární a kruhovou polarizací;
- vysvětlit princip funkce a popsat základní kroky návrhu trychtýřových, reflektorových a štěrbinových antén;
- vysvětlit základní principy zvětšování šířky pásma antén;
- vysvětlit principy antén s extrémní šířkou pásma;
- vysvětlit základní principy modelování antén;
- pro dané kmitočtové vyjmenovat dominantní mechanismus šíření, vhodné typy antén a typické služby;
- popsat principy šíření rádiových vln v blízkosti povrhu Země;
- popsat základní kroky návrhu rádiových spojů;
- popsat výpočet intenzity pole prostorové vlny v reálném terénu;
- popsat využití spádových křivek pro stanovení úrovně intenzity pole;
- vysvětlit principy šíření vln a modelování v oblasti mobilní rádiové komunikace, vysvětlit deterministický, empirický a semi-empirický model šíření;
- popsat princip tvorby empirického modelu;
- popsat vliv atmosféry na rádiové spoje;
- vysvětlit co to je „digitální rádioreléový spoj“, uvést jeho výhody a nevýhody, vysvětlit kritéria kvality a základní kroky návrhu digitálního rádioreléového spoje.
Prerekvizity
- počítat s komplexními čísly;
- aplikovat základní principy integrálního a diferenciálního počtu;
- vysvětlit základní principy z teorie elektromagnetického pole (Maxwellovy rovnice, elementární zdroje záření, šíření rovinné a kulové vlny, šíření vlny podél vedení).
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
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
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
ČERNOHORSKÝ,D. a NOVÁČEK,Z. Navrhování rádiových spojů. Skriptum FE VUT Brno, Brno 1992. (CS)
Doporučená literatura
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
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
Vyučující / Lektor
Osnova
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
Vyučující / Lektor
Osnova
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
Elearning