Elektrodinamika a távközlésben

A tantárgy angol neve: Electrodynamics in Telecommunications

Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak

Fizikai módszerek a távközlésben mellékszakirány

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIHV4120 7 4/0/0/v 5  
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Veszely Gyula

egyetemi tanár

Szélessávú Hírközlés és

Dr. Nagy Lajos

egyetemi docens

Villamosságtan Tsz.

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Elektromágneses terek, Híradástechnika

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:
7. A tantárgy célkitűzése

A korszerű hírátviteli módszereknél használatos antennák elméletének és analízisének ismertetése.

8. A tantárgy részletes tematikája

Az elektromágneses térelmélet alapjai

Maxwell egyenletek megoldása sugárzási feladattokra

Egyszerű sugárzók

Elektromosan rövid dipólusok

Dualitás elve, mágneses dipólus (kisméretű keretantenna)

A föld hatása – tükrözési módszer, monopól antenna

Az antennatípusok rendszerezése

Huzalantennák

Felületi áram sugárzók

Dielektromos antennák

Apertura antennák – tölcsérantennák, reflektor típusú aperturák

Antennarendszerek

Az antennarendszerek vizsgálata

Antennarendszerek elmélete

Antennasor, síkbeli és térbeli antennarács – szabályos rendszerek

Véletlenszerű antennaerendezés

Az antennarendszerek (iránytényező) szintézise (analitikus módszerek):

Hansen-Woodyard orrsugárzó

Fourier transzformációs módszer

Woodward-Lawson módszer

Dolph-Csebisev módszer

Az antennarendszer szintézis numerikus eljárásai:

Iránytényező szintézis heurisztikus optimalizálással

Genetikus algoritmus

Szimulált lehűtés

Antennarendszer elemeinek kölcsönös impedanciája

Az antennarendszer táplálásának gyakorlati kérdései

Teljesítmény szétosztó hálózatok

Fázistolók

Mikrosztrip antenna és frekvenciaszelektív felület.

Huzalantennák vizsgálata

A Pocklington integrálegyenlet

Súlyozott maradék és momentum módszer

Yagi antennák

Többsávú antennák koncentrált elemek beépítésével

Számítástechnikai kérdések

Töplitz mátrix, blokk Töplitz mátrix

A lineáris operátor egyenlet direkt megoldása iterációs módszerrel

A megoldás Fourier transzformált tartományban

Dipólokból felépített N kapus szerkezet – Log-periódikus antennák

Tervező programok – FEKO

Szélessávú és ultra szélessávú antennák

Az antennák frekvenciatartománybeli ill. időtartománybeli jellemzése

Diszperzió

Friis formula kiterjesztése

UWB antennák: fáziskarakterisztika, illesztett szűrő minimális S/N-re

Hélix, kettőskúp, közbenső táplálású dipólok, spirálantennák, log-periódikus antennák

Nagyfrekvenciás módszerek az antennák analízisénél és hullámterjedési problémák megoldásánál

A diffrakció geometriai módszere – GTD

Fizikai optika – PO

Az él diffrakció

Momentum módszer és GTD kombinációja

A hullámterjedési problémák megoldásának módszerei

Szabadtéri terjedés, sík-, henger- és gömbhullám

A reflexió, diffrakció, refrakció leírása

Sugárút keresési módszerek (Forward, Backward ray tracing)

A többutas rádiócsatorna determinisztikus és valószínűségi modelljei

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

4 óra/hét előadás

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban:1 nagyzárthelyi. A legalább 2.00-ás érdemjegy az aláírás feltétele

b. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga

  1. Elővizsga: nincs
11. Pótlási lehetőségek

Aki nem éri el a 2.00-ás zárthelyi átlagot, a vizsgaidőszak első három hetében pótzárthelyi írásával pótaláírást szerezhet

12. Konzultációs lehetőségek

Heti egy alkalommal konzultációs lehetőséget biztosítunk.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

B. Rulf and G. A. Robertshaw, Understanding antennas for radar, communications and avionics, Van Nostrand New York, 1987

Y. Rahmat-Samii – Eric Michielssen: Electromagnetic Optimization By Genetic Algorithms. John Wiley & Sons, Inc., 1999.

Simon R. Sounders: Antennas and Propagation for Wireless Communication Systems, Wiley & Sons, 1999.

J. D. Parsons: The Mobile Radio Propagation Channel, Pentech Press Publ., London, 1992.

C.A. Balanis: Antenna Theory : analysis and design, John Wiley, Chichester, 1997

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra

60

Félévközi készülés órákra

25

Felkészülés zárthelyire

15

Házi feladat elkészítése

Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

..

Vizsgafelkészülés

50

Összesen

150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Veszely Gyula

egyetemi tanár

Szélessávú hírközlés és villamosságtan tanszék

dr. Nagy Lajos

egyetemi docens

Szélessávú hírközlés és villamosságtan tanszék