Technika bezdrátové komunikace

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět B2B17TBK je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal příslušný počet předmětů ze skupiny BEZBM

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Bezdrátové rádiové komunikace patří mezi nejrychleji rozvíjející se technické obory a vedle asi nejvíce známých systémů mobilní telefonie různých generací zahrnují i řadu jiných mobilní i stacionárních bezdrátově komunikujících modemů a senzorů používaných téměř ve všech dalších technických oborech. TBK je předmět společný pro všechny studenty programu Elektronika a komunikace, jeho záměrem je seznámit je se všemi důležitými aspekty tohoto oboru tak, aby byli schopní bezdrátová komunikační zařízení a systémy navrhovat, nastavovat a provozovat, popřípadě i vyrábět některé jejich části. Mezi hlavní náplň přednášek patří seznámení s fyzikálními základy radiových komunikací, související systémové výpočty, přehled používaných frekvencí, popis šíření elektromagnetických vln na těchto frekvencích včetně popisu typických systémů a nejčastěji používaných antén. Popis šíření elektromagnetických vln se týká i šíření v městské zástavbě nebo uvnitř budov, analýza typických přenosových systémů obsahuje i základní popis vysokofrekvenčních a mikrovlnných komponent, ze kterých se tyto systémy skládají. Součástí cvičení jsou zejména praktické výpočty bezdrátových spojů, CAD analýza vybraných přenosových struktur a řada souvisejících laboratorních měření.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Teoretické základy bezdrátových přenosů

2. Struktury radiových spojení a sítí

3. VF přenosová vedení, impedanční přizpůsobování, Smithův diagram

4. Parametry VF a mikrovlnných obvodů a systémů

5. Pasivní komponenty radiových systémů - vedení, konektory, atenuátory, filtry, děliče

6. Aktivní komponenty radiových systémů - zesilovače, oscilátory, násobiče, přepínače

7. Funkce a struktury moderních radiových vysílačů

8. Funkce a struktury moderních radiových přijímačů

9. Základní signály a modulace

10. Základní měřicí přístroje - skalární analyzátor, vektorový analyzátor, spektrální analyzátor

11. Antény a jejich základní parametry

12. Šíření kulové vlny, odraz, rozptyl, difrakce

13. Výkonová bilance pevného pozemního spoje

14. Výkonová bilance mobilního bezdrátového spoje

Osnova cvičení:

1. Parametry radiových obvodů a systémů

2. Smithův diagram, impedanční přizpůsobování

3. Samostatný projekt: Návrh koaxiálních a mikropáskových přenosových vedení

4. Samostatný projekt: Analýza a optimalizace filtrů

5. Samostatný projekt: Analýza tranzistorových zesilovačů

6. Samostatný projekt: Návrh přizpůsobovacích obvodů

7. Laboratorní úloha: Spektrální analyzátor - měření modulovaných signálů z antén

8. Laboratorní úloha: Spektrální analyzátor - měření radiových vysílačů a přijímačů

9. Laboratorní úloha: Měření antén

10. Laboratorní úloha: Vektorový analyzátor - měření impedancí reálných prvků R,L,C

11. Laboratorní úloha: Vektorový analyzátor - měření pasivních obvodů pro rádiová zařízení

12. Systémové výpočty bezdrátových radiových spojů

13. Systémové výpočty bezdrátových radiových spojů

14. Kontrola výsledků samostatných projektů a měřicích protokolů

Cíle studia:

Studijní materiály:

Drentea C.: Modern Communications: Receiver Design and Technology, Artech House 2010.

Sorrentino R., Bianchi G.: Microwave and RF Engineering, John Wiley and Sons, 2010.

Egan W. F.: Practical RF System Design, John Wiley and Sons, 2003.

McCune E.: Practical Digital Wireless Signals, Cambridge University Press 2010.

Saunders, S., Aragon-Zavala, A., Antennas and Propagation for Wireless Communication Systems, 2nd Edition, Wiley, 2007.

Další studijní materiály včetně přednáškových prezentací budou na Moodle

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B2B17TBK

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Lékařská elektronika a bioinformatika (povinně volitelný předmět)
• Elektronika a komunikace 2018 (povinný předmět programu)