Antennák, hullámterjedés és mikrohullámú távérzékelés

A tantárgy angol neve: Antennas, Radiowave Propagation and Microwave Remote Sensing

Adatlap utolsó módosítása: 2019. február 13.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki szak, MSc képzés

Vezetéknélküli rendszerek és alkalmazások főspecializáció

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIHVMA02 1 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Nagy Lajos, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
4. A tantárgy előadója

Dr. Nagy Lajos

egyetemi docens

HVT

Dr. Seller Rudolf

egyetemi adjunktus

HVT

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Jelek és rendszerek leírása. Sztochasztikus folyamatok leírása.

Tápvonalak elmélete.

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHVM168" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény( "BMEVIHVM170" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHVM168", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHVM170", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

Nincs.

7. A tantárgy célkitűzése

A távközlő (mobil, műholdas), távérzékelő rendszerek mind szélesebb köre alkalmazza a vezeték nélküli összeköttetéseket. A rendszerek kutatási, fejlesztési és üzemeltetése egyaránt igényli az antennák és hullámterjedés ismeretét, a tantárgy fő feladata ezen ismeretek megadása az alkalmazáshoz, rádióhálózat tervezéshez szükséges mélységben. Az anyag tartalmazza a szükséges frekvencia gazdálkodási ismereteket és szemléletmódjában az EMC alapelvei érvényesülnek. A tárgy további célja, hogy megismertesse a hallgatókkal az antennafejlesztés legújabb irányait és eredményeit.

A tantárgy bevezet a EM hullámokkal megvalósítható képalkotás és mérés elméletébe. Rendszerezett elméleti és gyakorlati ismereteket nyújt a mikrohullámú távérzékelés témakörben. Bemutatja a mikrohullámú képek főbb felhasználási területeit (légiirányítás, környezetvédelem, geológia, árvízvédelem, mezőgazdaság, régészet, stb.).

8. A tantárgy részletes tematikája

1. hét

Bevezetés. A rádiórendszerek alapjai, a rádióösszeköttetések legfontosabb rendszerelemei, paraméterei.

2. hét

Az antennák jellemzői, alapfogalmak, irány-karakterisztika, nyereség, irányhatás, hatásos felület, hatásos hossz, polarizációs jellemzők, antenna zajhőmérséklet. A dualitás elve.

3. hét

A huzalantennák típusai, dipól és monopól árameloszlása, iránykarakterisztikája, sugárzási ellenállása, bemeneti impedanciája, hatásos hossza, kölcsönös impedanciája.

4. hét

Reflektor típusú antennák, sík- és sarokreflektor. Átirányító síktükör.

5. hét

Apertura antennák, az apertura távoltere. Apertúra antenna típusok (tölcsér, lencse, paraboloid, henger paraboloid, stb.)

6. hét

Elektromágneses hullámterjedési módok. Földreflexió, reflektált hullám, felületi hullám, diffrakció, refrakció, troposzférikus szórás.

7. hét

Ionoszférikus terjedés. Kétutas hullámterjedés. Rádió meteorológia. Gyakorlati hullámterjedési modellek.

 

8. hét

Mérés elve, a mérőrendszer csoportosítása feladat, alkalmazási terület, telepítés, frekvencia, mérendő objektum típusa, stb. szerint.

A mérendő objektumról reflektálódott rádióhullámmal közvetlenül mérhető mennyiségek (radiális távolság, radiális sebesség, térbeli irány, céltárgy mérete, alakja, stb.) meghatározása.

 

9. hét

Távérzékelő rendszerek antennái, 2D és 3D képalkotás. Mérés szabadtéri hatótávolsága, objektumok hatásos keresztmetszete. Moduláció, felbontás, pontosság, optimális vevő.

PSR működésének alapjai. Szűrési eljárások: MTI és MTD.

 

10. hét

Detekció- és becsléselmélet.

 

11. hét

Képalkotó távérzékelés: SLAR, SAR, ISAR.

 

12. hét

Polgári repülés távérzékelési eszközei: SSR, WAMLAT.

 

13. hét

Pályaképzés elve, Kalman-szűrő.

 

14. hét

Meteorológia radar.

 

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

Heti két óra előadás és egy óra gyakorlat.

Előadás, illusztratív példák megoldása, szakmai látogatások (Hungarocontrol, Meteorológiai Szolgálat), laboratóriumi demonstrációk.

10. Követelmények

a.       A szorgalmi időszakban: A szorgalmi időszakban: 1 db írásbeli zárthelyi dolgozat 11. héten, az aláírás feltétele: az írásbeli zárthelyi dolgozat legalább elégséges teljesítése (melynek eredménye 20%-ban beleszámít a teljes vizsgajegybe)

b.       A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga

c.              Elővizsga: Jeles írásbeli zárthelyi dolgozat esetén a pótlási héten elővizsgára van lehetőség

11. Pótlási lehetőségek

Írásbeli zárthelyi dolgozat pótlás: a pótlási időszakban

A tárgyból nem tartunk pót-pót lehetőséget

12. Konzultációs lehetőségek

A szorgalmi és vizsgaidőszakban előzetesen jelzett igény alapján.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Nagy Lajos – Szekeres Béla: Antennák és hullámterjedés. Elektronikus jegyzet. http://www.mht.bme.hu/~nagy/jegyzet.zip

Seller Rudolf: Radar és mikrohullámú képalkotás. Elektronikus jegyzetek.  http://hvt.bme.hu/~seller/Radar/

http://hvt.bme.hu/~seller/MKA/

http://hvt.bme.hu/~seller/WAMLAT/

http://hvt.bme.hu/~seller/SAR/

Constantine A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design, Wiley, 2005

Ulaby F.T. Microwave Remote Sensing: Active and Passive, Vol.I. II. III., Artech House 1981, 1982, 1986.

M. Skolnik: Radar Handbook, McGraw-Hill, 1990.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra0
Felkészülés zárthelyire20
Házi feladat elkészítése0
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása10
Vizsgafelkészülés48
Összesen 
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Dr. Nagy Lajos

egyetemi docens

HVT

Dr. Seller Rudolf

egyetemi adjunktus

HVT