Počet kreditů 6
Vyučováno v Letní
Rozsah výuky 2P+2L
Garant předmětu
Přednášející
Cvičící

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.

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.

Porozumět funkci antény v přenosovém řetězci, znát typy a parametry antén a metody návrhu.

  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)

  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

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.

Rozvrh předmětu
Po
Út
St
Čt
PřednáškyCvičení