Vlny a vedení

Přednášející:

Jan Macháč (gar.)

Cvičící:

Jan Macháč (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Vlnová rovnice, parametry elektromagnetické vlny, potenciály, energetická bilance, superpozice, jevy na rozhraní, vrstvená prostředí, obecný přístup k vedení vln a rezonátorům, prvky se soustředěnými a rozprostřenými parametry, impedanční diagram, technika přizpůsobování, základy vyzařování vln, kmitočtová a časová oblast, provázání problematiky elektromagnetického pole do konkrétních výstupu v prvcích, obvodech, systémech, technologiích a elektromagnetická kompatibilita. Součástí předmětu jsou projekty.

Požadavky:

Podmínka pro zápočet: účast na soustředění. http://www.elmag.org

Osnova přednášek:

1. Rovinná elmag. vlna ve ztrátovém prostředí, kolmý dopad vlny na rozhraní

2. Odraz a lom vlny při šikmém dopadu na rozhraní, totální reflexe, Brewsterův úhel

3. Vedení vln vedením, vedení s vlnou TEM obecně, vedení koaxiální, Lecherovo, vázaná vedení

4. Vlnovody s kovovým pláštěm, vidy, vidy TE, TM, impedance, fáz. a skup. rychlost, ztráty

5. Vlnovod obdélníkového průřezu, vidy, dominantní vid a jeho parametry

6. Vlnovod kruhového průřezu, vlnovodné vidy v koaxiálním vedení

7. Další používaná vedení - mikropásková, koplanární vedení, štěrbinové vedení

8. Šíření vlny dielektrickou deskou a válcem, dielektrické vlnovody, optická vlákna

9. Rezonátory, vidy, buzení, činitele jakosti, rezonátory tvořené úsekem vedení

10. Bilance spoje, zdroje vln

11. Základní anténní struktury, směrové a impedanční parametry, řady

12. Zákl. šíření vln, mechanismus šíření z hlediska kmitočtu

13. Mikrovlnná technika, aplikace ve spojích, dopravě, medicíně

14. Šíření vlny anizotropním prostředím a jejich význam pro techniku, optoelektronika, aplikace, závěrečné shrnutí

Osnova cvičení:

1. Výpočty hloubky vniku, odrazů vlny na rozhraní

2. Stojaté vlnění, přenos energie

3. Polarizace vlny odrazem, průchod vlny vrstveným prostředím (počítačové cvičení)

4. Návrh konektoru pro koaxiální vedení, výpočet vazby souběžných vedení

5. Vlnovod obecného průřezu, vidy ve vlnovodu

6. Výpočet parametrů vlnovodu nad i pod kritickým kmitočtem

7. Výpočet parametrů konkrétního vlnovodu, návrh koax. vedení z hlediska vyšších vidů.

8. Zadání projektů

9. Návrh přeladitelného rezonátoru

10. Vyzařování elementárních liniových a plošných zdrojů, výpočet parametrů antén

11. Zjednodušené výpočty energetické bilance spoje v různých pásmech a geometriích spoje

12. Laboratorní úlohy

13. Laboratorní úlohy

14. Shrnutí, zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Novotný, K.: Teorie elektromagnetického pole II, Skriptum ČVUT, Praha 1997

[2] Edminister, J.A.: Electromagnetics. Mc-Graw-Hill, London, 1993

[3] Collin, R.E.: Field Theory of Guided Waves. 2nd Edit., IEEE Press, New York 1991

[4] Sadiku, M.N.O.: Elements of Electromagnetics. Saunders College Publishing. London, 1994

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St	místnost T2:C4-78 Macháč J. 10:00–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice Posluchárna
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika a sdělovací technika- strukturované studium (povinný předmět)