Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2022/2023

Šíření elektromagnetických vln a antény

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 420-4012/01
Zkratka ŠvA
Název předmětu česky Šíření elektromagnetických vln a antény
Název předmětu anglicky Wave Propagation and Antennas
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra elektrotechniky
Garant předmětu doc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.

Osnova předmětu

Přednášky:
•Vnější úloha elektrodynamiky. Elmag. pole elementárních zářičů.
•Parametry prostředí. Prostory pro šíření vln a druhy šíření. Obecná charakteristika šíření vln v jednotlivých pásmech.
•Vedené vlny - jednodrátový vodič, symetrický a nesymetrický vodič (koaxiální vedení).
•Vedení elektromagnetické energie vlnovody - buzení vlnovodů. Šíření vln v mikropáscích.
•Rovnice rádiového přenosu. Leontovičovy okrajové podmínky.
•Přízemní vlny. Šíření vln v polovodivém prostředí, nad rovinným zemským povrchem, nad kulovým povrchem země, nad nehomogenní půdou.
•Šíření rádiových vln v ionosféře. Vznik ionizovaných vrstev v atmosféře. Zdroj ionizace.
•Šíření rádiových vln v troposféře. Vliv nerovnoměrnosti zemského povrchu a překážek na šíření vln. Útlum a únik vln.
•Satelitní komunikace. Dálkové šíření vln pomocí spojových družic. Pasivní a aktivní retranslace. Volba optimálního kmitočtového pásma.
•Anténní řady. Dvojice zářičů. Obecná anténní řada. Fázované anténní řady.
•Lineární antény. Proudové rozložení válcových vodičů. Širokopásmové antény. Vliv země. Napájení antén. Symetrizace. Impedanční přizpůsobení.
•Plošné antény. Směrové charakteristiky obdélníkové plochy. Trychtýřové antény, štěrbinové antény, reflektorové antény. Čočky.
•Přijímací antény. Polarizační vlastnosti. Příjem elipticky polarizované vlny. Konstrukce přijímacích antén. Antény pro příjem slabých signálů.
•Základy interference elektronických obvodů.

Cvičení:
•Fresnelovy zóny a Leontovičovy okrajové podmínky.
•Friisova přenosová rovnice.
•Směrové charakteristiky antén.
•Impedance antén.
•Přizpůsobení a ztráty.

Laboratoře:
•Měření na drátové anténě.
•Kmitočtová závislost impedance reálné cívky při velmi vysokých frekvencích.
•Směrové charakteristiky antén.
•Impedance antén.
•Kmitočtová závislost impedance cívky pro různé materiály jádra při vysokých frekvencích.
•Vlny na vedeních, Lecherovy dráty.

Počítačové laboratoře:
•Výpočet směrových charakteristik antén pomocí programu MM Antenna analyzer.
•Zjišťování Fresnelových zón pomocí programu PROFIL.
•Navrhování anténních napáječů a vedení počítačem.

Projekt:
•Návrh krátkovlnného rádiového spoje.

Povinná literatura

Mazánek, M., Pechač, P.: Šíření elektromagnetických vln a antény, ČVUT Praha, 2004.
Černohorský, D. - Nováček, Z.: Antény a šíření elektromagnetických vln, skripta VUT Brno, 1989.

Doporučená literatura

Pecháč, P.: Šíření vln v zástavbě - modely pro plánování mobilních rádiových spojů, BEN Praha, 2005.
Brisbin, S.: Wi-fi - postavte si svou vlastní wi-fi síť, Neocortex Praha, 2003.
Prokop, J. - Vokurka, J.: Šíření elektromagnetických vln a antény. SNTL/ALFA, 1980.