Antény a šíření vln

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Základy radiového přenosu z hlediska šíření elektromagnetických vln, výkonová bilance přenosu, mechanismy šíření v jednotlivých kmitočtových pásmech, problematika šíření vln v různých prostředích. Teorie antén, princip duality, reciprocity, komplementarity. Impedanční, směrové a kombinované parametry antén. Liniové antény a antény z nich odvozené. Anténní řady. Plošné antény, reflektorové anténní soustavy, čočky, speciální typy antén - širokopásmové antény. Základy měření antén v kmitočtové i časové oblasti, rozbor přesnosti metod. Funkce antény jako obecného filtru v radiokomunikačním řetězci a kritéria volby antény pro danou službu.

Požadavky:

Základni znalosti z teorie elektromagnetickeho pole. http://www.elmag.org

Osnova přednášek:

1. Základy vyzařování a přenosu ve volném prostoru - anténa jako zobecněný filtr, parametry antén

2. Základní měřicí metody pro měření antén, kritéria volby antény pro daný systém, elementární dipól a smyčka

3. Liniové antény, proudové rozložení, vstupní impedance, soustavy liniových antén, vzájemná impedance, momentová metoda

4. Anténní řady - analýza a syntéza anténní charakteristiky

5. Smyčkové antény, štěrbinové antény, mikropáskové antény

6. Řešení antén na základě geometrické optiky, plošné vyzařující struktury

7. Trychtýřové antény

8. Reflektorové antény

9. Anténní soustavy s více reflektory

10. Anténní čočky a radomy

11. Frekvenční širokopásmové antény, šroubovice, spirála, logaritmicko-periodická anténa

12. Přenosové prostředí a jeho vliv na šíření elmag. vlny

13. Odraz, ohyb, rozptyl elektromagnetické vlny při šíření, výkonová bilance spoje

14. Vlastnosti a šíření elektromagnetických vln v jednotlivých kmitočtových pásmech

Osnova cvičení:

1.Úvod, výpočetní aparát

2.Výpočty parametrů antén

3.Řešení liniových anténních struktur

4.Analýza anténních řad - počítačová simulace v laboratoři

5.Syntéza anténní řady - počítačová simulace v laboratoři

6.Yagi - Uda anténa - analýza - projekt

7.Návrh Yagi - Uda antény - projekt

8.Návrh trychtýřové antény - počítačová simulace v laboratoři

9.Návrh reflektorové antény - projekt

10.Měření impedance antény ve frekvenční a čas. oblasti - laboratoř antén. Měření v čas. oblasti

11.Měření směrové charakteristiky antén - kmitočtová a časová oblast. Porovnání přesnosti měření v kmitočtové a čas. oblasti

12.Měření zisku

13.Výkonová bilance radioreléového spoje - počítačová simulace v laboratoři

14.Měření anténních přizpůsobovacích prvků. Prezentace projektů a výsledků měření, zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Mazánek, M., Pechač, P., Vokurka, J.: Antény a šíření elektromagnetických vln. ES ČVUT, Praha 2001

[2] Prokop, J., Vokurka, J.: Šíření elektromagnetických vln a antény. SNTL, Praha 1982

[3] Johnson, C.R.: Antenna Engineering Handbook. McGraw-Hill, Inc., London, 1993

[4] Mott, H.: Antennas for Radar and Communications. John Wiley and Sons, Inc., New York, 1992

[5] Milligan, T.A.: Modern Antenna Design. McGraw-Hill Book Company. London, 1985

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Telekomunikace a radiotechnika - vysokofrekvenční a mikrovlná technika- strukturované studium (povinný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - optoelektrické systémy- strukturované studium (povinný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - rádiové komunikační, navigační a radarové systémy- strukturované s. (povinný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - multimediální, zvuková a televizní technika- strukturované studium (povinný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - telekomunikace- strukturované studium (povinný předmět)