Popis předmětu - B2M17ANT
B2M17ANT | Antény | ||
---|---|---|---|
Role: | P, PV | Rozsah výuky: | 2P+2L |
Katedra: | 13117 | Jazyk výuky: | CS |
Garanti: | Hazdra P. | Zakončení: | Z,ZK |
Přednášející: | Hazdra P., Kraček J., Mazánek M. | Kreditů: | 6 |
Cvičící: | Hazdra P., Kraček J., Mazánek M. | Semestr: | L |
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B2M17ANTAnotace:
Studenti se seznámí s teorií vyzařování elektromagnetických vln a základními principy pro návrh antén. Příslušné metody analýzy záření a další anténní parametry jsou ilustrovány na jednotlivých typech antén (liniové, plošné, reflektorové) a jejich soustav (anténních řadách). Semináře jsou z části početní, modelovací (využíván software pro simulaci elmag. pole) a praktické (měření anténních parametrů - vyzařovací charakteristiky, zisk a polarizace, impedance antény) Předmět akcentuje zejména fyzikální pochopení dějů a studenti tak mohou nabyté znalosti uplatnit i v jiných oborech, kde je základním jevem šíření a vyzařování vln - optika, akustika.Cíle studia:
Porozumět funkci antény v přenosovém řetězci, znát typy a parametry antén a metody návrhu.Osnovy přednášek:
1. | Vedení užívaná v anténní technice, anténa jako obvodový prvek, základní rovnice záření | |
2. | Vyzařování elementárního dipólu a smyčky, zóny záření, směrovost, polarizace, parametry antén | |
3. | Liniové antény, rozložení proudu na tenkém válcovém vodiči. Výpočet impedance a záření, skládaný dipól | |
4. | Symetrizace antén, monopólová anténa, antény pro rozhlasové služby, antény s postupnou vlnou | |
5. | Anténní řady, řada s podélným a příčným vyzařováním, vliv amplitudy a fáze prvků, vyzařovací charakteristika | |
6. | Princip reciprocity, Babinetův princip, štěrbinové antény a jejich řady, mikropáskové a širokopásmové antény | |
7. | Vyzařování z plochy, ekvivalentní zdroje záření, Huygensův zdroj, směrovost aperturových antén | |
8. | Trychtýřové antény, fázové poměry v aperturách vlnovodu a trychtýře, polarizace, plochý a pyramidální trychtýř | |
9. | Reflektorové antény, systémy off-set, Cassegrain, Gregorian, efektivní plocha, výpočet záření | |
10. | Ozařovače pro reflektorové antény, princip návrhu z hlediska zisku a šumu antény, realizace Huygensova zdroje | |
11. | Čočky a radomy, Mawellova, Fresnelova, Luneburgova a Rotmanova čočka, útlumy, zónování | |
12. | Vlastní a vzájemné impedance, Poyntingův teorém, uložená energie a činitel jakosti antén | |
13. | Teorie charakteristických modů pro návrh a analýzu antén, anténa jako externí rezonátor | |
14. | Antény používané v radioamatérské praxi, kuriozní a kontroverzní antény (fraktálové) |
Osnovy cvičení:
1. | Práce s decibely, EIRP, přizpůsobení, Friisova přenosová rovnice, anténa jako obvodový prvek | |
2. | Výpočty směrovosti a vyzářeného výkonu antén | |
3. | Výpočet záření soustavy dvou elementárních dipólů, vyzařování a vlastní impedance liniové antény | |
4. | Soustavy antén, vzájemné impedance | |
5. | Numerické modelování v software CST | |
6. | Numerické modelování v software CST | |
7. | Vyzařování z apertur | |
8. | Trychtýřové antény, šumová teplota | |
9. | Měření antén | |
10. | Měření antén | |
11. | Měření antén | |
12. | Měření antén | |
13. | Kontrola protokolů | |
14. | Zápočet |
Literatura:
1. | Mazánek, M., Pechač, P., Vokurka, J.: Antény a šíření elektromagnetických vln, skripta ČVUT, Praha, 2007. | |
2. | Kraus, J. D.: Antennas, McGraw-Hill, 1988. | |
3. | Stutzman, W., Thiele, G.: Antenna Theory and Design, Wiley, 2012. | |
4. | Balanis, A. C.: Antenna Theory, Wiley, New York, 1997. | |
5. | Prokop, J., Vokurka, J.: Šíření elektromagnetických vln a antény, SNTL, Praha, 1982. | |
6. | Orfanidis, S.: Electromagnetic Waves and Antennas, online http://www.ece.rutgers.edu/~orfanidi/ewa/ | |
7. | Notaros, B. M.: Electromagnetics, Prentice Hall, New Jersey, 2011. |
Požadavky:
Důkladná znalost teorie elektromagnetického pole (elektrodynamiky), znalosti vektorové analýzy, diferenciálních operátorů, integrálů vektorového pole. Tolerovány jsou dvě absence na cvičení, v případě měření je nutné si je nahradit. Účast na přednáškách je nepovinná, avšak doporučeníhodná. Pouhé prohlížení slidů přinese jen velmi malý užitek! K zápočtu je třeba vypracovat protokoly z měření.Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán | Obor | Role | Dop. semestr |
MPEK7_2018 | Rádiové komunikace a systémy | P | 2 |
MPEK4_2018 | Technologie internetu věcí | PV | 2 |
MPEK6_2018 | Mobilní komunikace | P | 2 |
Stránka vytvořena 3.12.2024 15:51:11, semestry: L/2023-4, L/2024-5, Z/2025-6, Z/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |