Počítačové modelování polí

Předmět je náhradou za:

Numerické metody v elektromagnetickém poli (XD17NMP)

Přednášející:

Miloš Mazánek (gar.), Jan Macháč, Zbyněk Škvor

Cvičící:

Miloš Mazánek (gar.), Jan Macháč, Milan Polívka, Zbyněk Škvor

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Předmět připravuje studenty pro práci na profesionálních programech pro návrh prvků radiokomunikačních soustav tak, jak se využívají v současné praxi. Součástí je získání znalostí základních numerických metod a výběr optimální metody k řešení konkrétní úlohy. Předmět rovněž doplňuje znalosti matematiky pro řešení vysokofrekvenčních komunikačních soustav a systémů a představuje některé moderní partie matematiky s konkrétními aplikacemi v návrzích spojů a radiokomunikačních subsystémů.

Požadavky:

http://moodle.kme.fel.cvut.cz

Osnova přednášek:

1.Integrální metody, elektrické pole nábojů

2.Metoda momentů, řešení soust. lineárních rovnic, postprocessing

3.Diferenciální metody v elektrickém poli - řešení Poissonovy rovnice, FDM

4.Integrální metody řešení v magnetickém poli, řešení Biot-Savartova zákona, L cívek

5.Modelování nestacionárních polí, kvazistacionární přiblížení, vířivé proudy

6.Profesionální simulátory pole

7.Numerické metody: FDTD, FIT, metoda konečných prvků (FEM)

8.Řešení parciálních diferenciálních rovnic - analytické a numerické řešení

9.Způsoby modelování antén v kmitočtové a časové oblasti

10.Modelování na vedení v kmitočtové oblasti - přizpůsobování

11.Modelování na vedení v kmitočtové obasti - rušivé vyzařování

12.Modelování na vedení v časové oblasti - zkreslení přenosu

13.Speciální polynomy a funkce, Besselovy funkce, aproximace funkcí

14.Speciální techniky modelování a optimalizace - genetické algoritmy - teorie a aplikace

Osnova cvičení:

1.Řešení samostatné úlohy (elektrostatické pole)

2.Samostatná práce v počítačové laboratoři

3.Řešení samostatné úlohy (magnetické pole)

4.Samostatná práce v počítačové laboratoři

5.Práce s profesionálními simulátory

6.Práce s profesionálními simulátory - samostatná práce v počítačové laboratoři

7.Řešení samostatné úlohy (řešení vlnové rovnice ve volném prostoru)

8.Samostatná práce v počítačové laboratoři

9.Řešení samostatné úlohy (řešení vlnové rovnice na vedení, přizpůsobování)

10.Samostatná práce v počítačové laboratoři

11.Řešení samostatné úlohy (řešení vlnové rovnice na vedení, rušivé vyzařování)

12.Řešení samostatné úlohy (řešení zkreslení vedení)

13.Samostatná práce v počítačové laboratoři

14.Prezentace projektových úloh, zhodnocení

Cíle studia:

Získání znalostí základních numerických metod a výběr optimální metody k řešení konkrétní úlohy.

Studijní materiály:

1.Mayer, D., Ulrych, B.: Základy numerického řešení elektrických a magnetických polí. SNTL/ALFA, Praha 1988

2.Umashankar, K., Taflove, K.: Computational Electromagnetics. Artech House, Inc., London 1993,

3.Černohorský,D., Raida,Z., Škvor,Z., Nováček,Z.: Analýza a optimalizace mikrovlnných struktur. VUT v Brně 1999

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Komunikace, multimedia a elektronika - Bezdrátové komunikace_145152 (povinný předmět oboru)