Detail předmětu
Antennas and Propagation
FEKT-MPA-ANPAk. rok: 2025/2026
Předmět je zaměřen na vysvětlení základních principů teorie antén a šíření rádiových vln se zaměřením hlavně na kosmické aplikace. Získané znalosti si studenti procvičí na návrhu vlastních antén, které vyrobí a změří.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Student, který si zapíše předmět by měl být schopen:
- počítat s komplexními čísly;
- aplikovat základní principy integrálního a diferenciálního počtu;
- vysvětlit základní principy z teorie elektromagnetického pole.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, 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
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Učební cíle
Absolvent předmětu je schopen:
(a) vysvětlit princip funkce a popsat základní kroky návrhu vybraných typů lineárních antén (dipól, monopól, skládaný dipól, logaritmicko-periodická anténa, Yagiho anténa, šroubovicová anténa);
(b) vysvětlit princip funkce a popsat základní kroky návrhu mikropáskových flíčkových antén s lineární a kruhovou polarizací;
(c) vysvětlit princip funkce a popsat základní kroky návrhu trychtýřových, reflektorových a štěrbinových antén;
(d) vysvětlit základní principy zvětšování šířky pásma antén;
(e) vysvětlit pojem "elektricky malá anténa";
(f) vysvětlit základní principy modelování antén;
(g) vysvětlit základní požadavky kladené na antény pro družice;
(h) vyjmenovat základní typy antén pro družice;
(i) vysvětlit základní požadavky kladené na antény pro pozemní stanici;
(j) vyjmenovat základní typy antén pro pozemní stanici;
(k) vysvětlit základní procedury testování antén pro kosmické aplikace;
(l) vysvětlit základní principy šíření rádiových vln;
(m) pro dané kmitočtové vyjmenovat dominantní mechanismus šíření a vhodné typy antén;
(n) popsat vlivy atmosféry (útlum atmosférickými plyny, útlum hydrometeory, depolarizace, rádiový šum, scintilace) na družicový spoj;
(o) vypočítat energetickou bilanci družicového spoje.
Základní literatura
IMBRIALE, W. A., GAO, S., BOCCIA, L., Space antenna handbook, Wiley & Sons, Chichester, 2012. (EN)
IPPOLITO, L. J., Radiowave propagation in satellite communications, Springer, New York, 1986. (EN)
SEYBOLD, J. S., Introduction to RF propagation, John Wiley and Sons, New Jersey, 2005. (EN)
Doporučená literatura
FUJIMOTO, K., MORISHITA, H., Modern Small Antennas, Cambridge University Press, Cambridge, 2013. (EN)
SHOEMAKER, K., Pratical Antenna Design, Second Edition, Shoemaker Labs, Indian Harbour Beach, 2016. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPA-SAP magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Základní pojmy z teorie antén, analýza antén.
2. Lineární antény, anténní řady.
3. Mikropáskové antény.
4. Trychtýřové antény, reflektorové antény.
5. Štěrbinové antény, širokopásmové antény.
6. Elektricky malé antény.
7. Úvod do antén pro kosmické aplikace.
8. Antény pro satelity.
9. Antény pro pozemní stanici.
10. Testování antén pro kosmické aplikace.
11. Základy šíření vln.
12. Útlum atmosférickými plyny, útlum hydrometeory a depolarizace u družicových spojů.
13. Rádiový šum, scintilace, výpočet energetické bilance družicového spoje.
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Modelování drátových antén v programu 4NEC2
2. Návrh a modelování lineárně polarizované mikropáskové antény v ANSYS Electronics Desktop – HFSS
3. Modelování kruhově polarizované mikropáskové antény
4. Modelování štěrbinové antény
5. Modelování antén pro přenosná zařízení
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Měření rozložení proudu na lineárních anténách
2. Měření parametrů feritové antény
3. Vstupní impedance antén a impedanční přizpůsobení mikropáskové antény
4. Měření a ladění invertované F antény
5. Měření zisku a směrových charakteristik antén