452-0387/01 – 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
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2008/2009Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské, bakalářské, navazující 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. Základy interference elektronických obvodů. Elmag. pole elementárních zářičů. Směrovost antén. Impedanční vlastnosti antén. 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. 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.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

• 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

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: •Vnější úloha elektrodynamiky. Elmag. pole elementárních zářičů. •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. •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. •Dálkové šíření vln pomocí spojových družic. Pasivní a aktivní retranslace. Volba optimálního kmitočtového pásma. •Anténní řady. Dvojice zářočů. 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. •Návrh krátkovlnného rádiového spoje. 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.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (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