Detail předmětu

Elektromagnetické vlny, antény a vedení

FEKT-BEVAAk. rok: 2018/2019

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.

Výsledky učení předmětu

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.

Prerekvizity

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

Doporučená nebo povinná literatura

NOVÁČEK, Z. Elektromagnetické vlny, antény a vedení. Příklady. Elektronický studijní text. https://www.feec.vutbr.cz/et/skripta/urel/Elektromagneticke_vlny_anteny_a_vedeni_Priklady_S.pdf (CS)
JORDAN, E. C., BALMAIN, K. G. Electromagnetic Waves and Radiating Systems. Prentice Hall 1968 (EN)
STRATTON, J. A. Teorie elektromagnetického pole. SNTL Praha 1961 (EN)
ELLIOTT, R. S. Electromagnetics. History, theory and applications. IEEE Press N.York 1993 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky, počítačová a laboratorní cvičení, samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

Průběžné testy během semestru (10 bodů), laboratorní cvičení (12 bodů), počítačová cvičení (12 bodů), individuální projekt (10 bodů), závěrečná zkouška (56 bodů).

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Řešení Maxwellových rovnic.
2. Šíření rovinné vlny volným prostorem. Válcová a kulová vlna.
3. Šíření TEM vlny podél vedení. Parametry vedení.
4. Transformace impedance vedením. Smithův diagram
5. Impedanční přizpůsobení.
6. Šíření vln vlnovodem.
7. Elementární antény (dipól, plošný zářič). Parametry antén.
8. Anténní soustavy. Výpočet parametrů anténních soustav v programu MATLAB.
9. Zadání individuálního projektu, vzorové řešení.
10. Planární antény a jejich modelování.
11. Šíření elektromagnetických vln v reálném terénu.
12. Základy výpočetního elektromagnetismu.
13. Konzultace k individuálním projektům.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy elektromagnetického pole a šíření elektromagnetických vln a naučit je praktickým postupům výpočtu parametrů antén a vedení.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-EST , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor