Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Techniki mikrofalowe, systemy antenowe i propagacja fal radiowych
Tok studiów:
2014/2015
Kod:
IET-1-518-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Elektronika i Telekomunikacja
Semestr:
5
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr inż. Młynarczyk Janusz (janusz.mlynarczyk@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. Kułak Andrzej (kulak@oa.uj.edu.pl)
prof. nadzw. dr hab. inż. Wincza Krzysztof (wincza@agh.edu.pl)
dr hab. inż, prof. AGH Ludwin Wiesław (ludwin@kt.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Ma uporządkowaną i podbudowaną wiedzę w zakresie fal elektromagnetycznych i ich propagacji w troposferze i jonosferze ziemskiej ET1A_W04 Aktywność na zajęciach
M_W002 ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik antenowych ET1A_W13 Egzamin
Umiejętności
M_U001 potrafi projektować systemy antenowe z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych i ekonomicznych, używając właściwych metod, technik i narzędzi ET1A_U17 Zaliczenie laboratorium
M_U002 potrafi przetestować zaprojektowany system antenowy ET1A_U22 Zaliczenie laboratorium
M_U003 Potrafi wykorzystać poznane metody numeryczne i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy problemów dotyczących anten i propagacji fal radiowych. ET1A_U07 Zaliczenie laboratorium
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Ma uporządkowaną i podbudowaną wiedzę w zakresie fal elektromagnetycznych i ich propagacji w troposferze i jonosferze ziemskiej + - - - - - - - - - -
M_W002 ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik antenowych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 potrafi projektować systemy antenowe z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych i ekonomicznych, używając właściwych metod, technik i narzędzi - - + - - - - - - - -
M_U002 potrafi przetestować zaprojektowany system antenowy - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi wykorzystać poznane metody numeryczne i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy problemów dotyczących anten i propagacji fal radiowych. - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Wprowadzenie (2 godz.)

    Funkcje anteny w radiowym zespole nadawczo-odbiorczym. Skalary i wektory. Układy współrzędnych. Operacje na wektorach. Pola skalarne i wektorowe. Algebra i analiza wektorów.

  2. Pole i fale elektromagnetyczne w różnych ośrodkach (2 godz.)

    Definicja pola elektromagnetycznego. Podział pól elektromagnetycznych. Pola dynamiczne sinusoidalnie zmienne. Klasyfikacja ośrodków. Właściwości próżni, ośrodków materialnych oraz troposfery i jonosfery.

  3. Model matematyczny pola EM

    Równania Maxwella. Fala elektromagnetyczna płaska. Fala płaska sinusoidalnie zmienna w dielektryku stratnym i bezstratnycm. Rozwiązanie równania Helmholtza i jego właściwości. Fale TEM, TM, TE.

  4. Właściwości fali TEM

    Współczynnik propagacji. Impedancja właściwa ośrodka. Płaszczyzna stałej fazy. Długość fali elektromagnetycznej. Polaryzacja fal TEM. Polaryzacje ortogonalne. Zasada zachowania energii w polu EM i wektor Poyntinga. Strumień gęstości mocy fali TEM.

  5. Fala TEM na granicy dwóch ośrodków

    Prawo odbicia i załamania, kryterium Rayleigha. Fale TEM o polaryzacji prostopadłej i równoległej na granicy dwóch ośrodków. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia. Płaszczyzna stałej fazy i stałej amplitudy. Współczynnik odbicia i kąt Brewstera.

  6. Podstawowe parametry anten

    Wprowadzenie do techniki antenowej, rola anteny w łączu radiowym, omówienie podstawowych parametrów anten, rodzaje anten.

  7. Własności transformacyjne prowadnic falowych

    Obciążenie linii, współczynnik odbicia fal wprowadzany przez obciążenie, własności transformacyjne linii, współczynnik fali stojącej, współczynnik odbicia, macierz rozproszenia

  8. Układy mikrofalowe na elementach biernych

    Rezonatory, tłumiki, transformatory, filtry, sprzęgacze kierunkowe

  9. Szumy, zjawiska nieliniowe, wzmacniacze w.cz

    Rola szumu w telekomunikacji, różne rodzaje szumu, stosunek sygnału do szumu, współczynnik szumu, punkt kompresji 1 decybelowej, punkt przechwycenia 3 rzędu, dystans intermodulacyjny, zakres dynamiczny, wzmacniacze w.cz.

  10. Anteny liniowe

    Budowa anten liniowych i ich parametry, dipole i ich zasilanie, wpływ płaszczyzny masy, zagadnienie symetryzacji, unipole, wpływ nieidealnej płaszczyzny masy, zastosowanie przeciwwag, analiza pole bliskiego, antena Yagi-Uda, antena kolinearna

  11. Promienniki mikropaskowe

    Promienniki mikropaskowe, rodzaje zasilania promienników paskowych, sposoby poszerzania pasma promienników, sposoby miniaturyzacji

  12. Układy antenowe i anteny wielowiązkowe

    Układy antenowe, współczynnik układu układów antenowych, sposoby obniżania listków bocznych, zasada przemnażania charakterystyk. Anteny wielowiązkowe, anteny o elektronicznie sterowanej wiązce.

Ćwiczenia laboratoryjne:
  1. Pomiary układów w.cz.

    Pomiary elementów pasywnych, linii transmisyjnch oraz układów w.cz. przy pomocy analizatora skalarnego i analizatora wektorowego, pomiary układów falowodowych, pomiar wzmacniaczy w.cz.

  2. Projektowanie anten liniowych

    Wykorzystanie oprogramowania komputerowego do modelowania i analizy anten liniowych. Dipol półfalowy prosty i pętlowy, dipole o innych długościach, wpływ płaszczyzny masy, unipole, wpływ nieidealnej powierzchni masy, zastosowanie przeciwwag, analiza rozkładu pole bliskiego w pobliżu anteny, zastosowanie reflektorów siatkowych, projektowanie anteny Yagi-Uda

  3. Projektowanie anten mikropaskowych

    Wykorzystanie komercyjnego oprogramowania typu CAD do projektowania anten mikropaskowych, projektowanie pojedynczego promiennika, analiza metod zasilania, analiza metod poszerzania pasma, projektowanie złożonych układów antenowych w oparciu o promienniki mikropaskowe, analiza metod obniżania listków bocznych, pomiary eksperymentalne anten, analiza wyników i wyciągnięcie wniosków.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 128 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w wykładach 28 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 42 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 28 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 28 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

1. Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest uzyskanie pozytywnej oceny z laboratorium oraz uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu.
2. Obliczamy średnią ważoną z oceny z laboratorium (40%) i egzaminu (60%).
3. Wyznaczmy ocenę końcową na podstawie zależności:
if sr>4.75 then OK:=5.0 else
if sr>4.25 then OK:=4.5 else
if sr>3.75 then OK:=4.0 else
if sr>3.25 then OK:=3.5 else OK:=3
4. Jeżeli pozytywną ocenę z laboratorium i zaliczenia wykładu uzyskano w pierwszym terminie i dodatkowo student był aktywny na wykładach, to ocena końcowa jest podnoszona o 0.5.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

J. Szóstka, Fale i anteny, WKŁ, Warszawa, 2006.
C.A. Balanis, Constantine A., Antenna theory : analysis and design, John Wiley & Sons, Inc., 1997.
W. Zieniutycz, Anteny: podstawy polowe, WKŁ, Warszawa, 2001.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak