Popis předmětu - B2M17ANT

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B2M17ANT Antény Rozsah výuky:2+2L
Garanti:Hazdra P. Role:PV,P,V Jazyk výuky:CS
Vyučující:Bártík H., Hazdra P., Kraček J., Mazánek M. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13117 Kreditů:6 Semestr:L

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.

Webová stránka:

http://moodle.fel.cvut.cz

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPEK7_2018 Před zařazením do oboru P 2
MPEK3_2016 Elektronika V
MPEK4_2016 Audiovizuální technika a zpracování signálů V
MPEK1_2016 Komunikační systémy a sítě V
MPEK2_2016 Radiová a optická technika P 2
MPEK6_2018 Před zařazením do oboru P 2
MPEK4_2018 Před zařazením do oboru PV 2


Stránka vytvořena 20.9.2018 07:47:56, semestry: Z,L/2020-1, L/2019-20, L/2018-9, Z,L/2017-8, Z/2018-9, Z/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.