Detail předmětu

Antennas and Lines

FEKT-BPA-ANTAk. rok: 2024/2025

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

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Nabízen zahraničním studentům

Pouze domovské fakulty

Vstupní znalosti

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

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Průběžné testy během semestru (20 bodů), laboratorní cvičení (20 bodů), závěrečná zkouška (60 bodů).
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

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.
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.

Základní literatura

JORDAN, E. C., BALMAIN, K. G. Electromagnetic Waves and Radiating Systems. Prentice Hall 1968 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPA-ELE bakalářský

    specializace BPA-ECT , 0 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Osnova

Vlny ve volném prostoru, rovinná a kulová vlna, interference vln
TEM vlny na vedení, rozložení napětí a proudu
Transformace impedance vedením
Smithův diagram a jeho využití
Přizpůsobování impedancí vedením
Vedení, jejich druhy a aplikace
Vyzařování elektromagnetických vln
Vyzařování antén a soustav, impedance antén, parametry
Druhy a typy antén, jejich vlastnosti a využití
Šíření elektromagnetických vln nad Zemí
Rádiové spojení, typy spojů
Vlny ve vlnovodech
Vlny v nehomogenních prostředích, odraz vln,difrakce

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Osnova

Šíření rovinné vlny v homogenním prostředí
Napěťové, proudové a výkonové poměry na vedení s vlnou TEM
Transformace impedance na vedení, Smithův diagram,
přizpůsobování impedancí
Záření a impedance lineárních antén, záření anténních soustav
Výpočet parametrů vedení, rezonátory a jejich využití
Šíření vln při zemském povrchu
Vlny ve vlnovodech, Fresnelova difrakce
Odraz vln

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Osnova

Měření parametrů koaxiálních napáječů
Měření činitele odrazu a vstupní impedance, transformace impedance na vedení
Měření délky vlny ve vlnovodu a činitele odrazu zátěže
Měření vstupní impedance lineárních antén
Měření směrových charakteristik antén
Měření úlohy s individuálním zadáním