Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B2M17ANT
Anotace:
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:
| 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) |