420-4012/01 – Šíření elektromagnetických vln a antény (ŠvA)

Garantující katedraKatedra elektrotechnikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.Garant verze předmětudoc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
RočníkSemestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
IVA10 doc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Seznámit studenty s problematikou přenosu radiového signálu ve volném prostoru, v zástavbě, vlnovodech a dalších vlnovodných mediích, s problematikou antén a šíření vln pro mobilní technologie, wi-fi apod.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Vedené vlny - jednodrátový vodič, dvojlinka, koaxiální vedení. Šíření vln na mikropáscích. Základy interference elektronických obvodů. Elmag. pole elementárních zářičů. Směrovost antén. Impedanční vlastnosti antén. Parametry prostředí. Obecná charakteristika šíření vln v jednotlivých pásmech. Rovnice rádiového přenosu. Přízemní vlny. Šíření vln v polovodivém prostředí, nad rovinným zemským povrchem, nad kulovým povrchem země, nad nehomogenní půdou, v troposféře, v ionosféře. Fázová a skupinová rychlost. Permitivita. Odraz a lom vln v ionosféře. Útlum a únik vln. Satelitní komunikace. Anténní řady. Lineární antény. Širokopásmové antény. Vliv země. Napájení antén. Symetrizace. Impedanční přizpůsobení.Plošné antény. Polarizační vlastnosti.

Povinná literatura:

Mazánek, M., Pechač, P.: Šíření elektromagnetických vln a antény, ČVUT Praha, 2004. Černohorský, D. - Nováček, Z.: Antény a šíření elektromagnetických vln, skripta VUT Brno, 1989.

Doporučená literatura:

Pecháč, P.: Šíření vln v zástavbě - modely pro plánování mobilních rádiových spojů, BEN Praha, 2005. Brisbin, S.: Wi-fi - postavte si svou vlastní wi-fi síť, Neocortex Praha, 2003. Prokop, J. - Vokurka, J.: Šíření elektromagnetických vln a antény. SNTL/ALFA, 1980.

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

• Průběžné ověřování znalostí studentů na početních cvičeních formou diskuse a dotazů s cílem aktivního zapojení studentů do výuky. Identifikovat, dedukovat a hledat řešení problémů a jejich interpretace studenty. • Semestrální práce a projekty na zadané téma na základě výběru, přezkoumání, seřazení a konečné kompilace faktů a jejich zapracování do konečné formy zadané práce.

E-learning

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky nejsou na studenty kladeny.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: •Vnější úloha elektrodynamiky. Elmag. pole elementárních zářičů. •Parametry prostředí. Prostory pro šíření vln a druhy šíření. Obecná charakteristika šíření vln v jednotlivých pásmech. •Vedené vlny - jednodrátový vodič, symetrický a nesymetrický vodič (koaxiální vedení). •Vedení elektromagnetické energie vlnovody - buzení vlnovodů. Šíření vln v mikropáscích. •Rovnice rádiového přenosu. Leontovičovy okrajové podmínky. •Přízemní vlny. Šíření vln v polovodivém prostředí, nad rovinným zemským povrchem, nad kulovým povrchem země, nad nehomogenní půdou. •Šíření rádiových vln v ionosféře. Vznik ionizovaných vrstev v atmosféře. Zdroj ionizace. •Šíření rádiových vln v troposféře. Vliv nerovnoměrnosti zemského povrchu a překážek na šíření vln. Útlum a únik vln. •Satelitní komunikace. Dálkové šíření vln pomocí spojových družic. Pasivní a aktivní retranslace. Volba optimálního kmitočtového pásma. •Anténní řady. Dvojice zářičů. Obecná anténní řada. Fázované anténní řady. •Lineární antény. Proudové rozložení válcových vodičů. Širokopásmové antény. Vliv země. Napájení antén. Symetrizace. Impedanční přizpůsobení. •Plošné antény. Směrové charakteristiky obdélníkové plochy. Trychtýřové antény, štěrbinové antény, reflektorové antény. Čočky. •Přijímací antény. Polarizační vlastnosti. Příjem elipticky polarizované vlny. Konstrukce přijímacích antén. Antény pro příjem slabých signálů. •Základy interference elektronických obvodů. Cvičení: •Fresnelovy zóny a Leontovičovy okrajové podmínky. •Friisova přenosová rovnice. •Směrové charakteristiky antén. •Impedance antén. •Přizpůsobení a ztráty. Laboratoře: •Měření na drátové anténě. •Kmitočtová závislost impedance reálné cívky při velmi vysokých frekvencích. •Směrové charakteristiky antén. •Impedance antén. •Kmitočtová závislost impedance cívky pro různé materiály jádra při vysokých frekvencích. •Vlny na vedeních, Lecherovy dráty. Počítačové laboratoře: •Výpočet směrových charakteristik antén pomocí programu MM Antenna analyzer. •Zjišťování Fresnelových zón pomocí programu PROFIL. •Navrhování anténních napáječů a vedení počítačem. Projekt: •Návrh krátkovlnného rádiového spoje.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2013/2014 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  20
        Zkouška Zkouška 55  6
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku