EI1210 Vågutbredning och antenner 7,5 hp

Föreläsningar:

Maxwells ekvationer. Vågekvationen och Helmholtz ekvation. Poyntings vektor. Energitransport som ett vågutbredningsfenomen längs transmissionsledare, vågledare och i fri rymd. Plana vågors reflektion och transmission i material med och utan förluster. Skinn-effekt. Transmissionsledningen. Vågledare. Fält från strömbanor. Närfält och fjärrfält. Dipolantenner och gruppantenner. Fält från trådantenner med given strömfördelning. Aperturantenner. Strålningsdiagram. Direktivitet. Antennförstärkning. Strålningsresistans. Friis transmissionsformel. Radarekvationen.

Övningar:

Räkneövningar på kursens olika delar

Kursen Vågutbredning och antenner ska ge grundläggande förståelse för och kunskaper om vågutbredningsfenomen med inriktning mot elektromagnetiska vågors utbredning och egenskaper längs ledningar, vågledare och fri rymd samt antennen som kopplingselement vid energiöverföring mellan ledning/vågledare och utstrålad energi i fri rymd. Förståelse för energiöverföring som ett vågutbredningsfenomen utgör grunden för behandling av problemställningar inom tillämpningsområden som telekommunikation, antennkonstruktion, störningar och skärmnig, snabba förlopp etc.

Efter fullgjord kurs skall teknologen kunna:

• beskriva olika vågfenomen
• använda Maxwells ekvationer
• kunna tillämpa vågekvationen
• förklara begreppet retardation
• analysera upplagrad energi samt energitransporten i elektromagnetiska fält
• beräkna strömmar och spänningar längs en transmissionsledning
• analysera vågutbredning i en rektangulär vågledare
• förklara begreppen plan våg och polarisation
• beräkna plana vågors utbredning i isotropa medier, med och utan förluster
• beräkna elektromagnetiska fält vid reflektion och transmission vid gränsytor
• analysera brytning och interferens av vågor
• använda retarderade potentialer
• förklara elementardipolen som generiskt antennelement
• identifiera relevanta approximationer för strålningsfält
• skilja mellan närfälts- och fjärrfältsegenskaper
• beräkna strålningsfält från raka trådantenner med givna strömfördelningar
• beräkna strålningsfält från gruppantenner utan koppling mellan elementen
• förklara begreppen strålningsdiagram och strålningsresistans
• beskriva begreppen direktivitet, antennförstärkning och lobbredd
• använda Friis modell för räckviddsberäkningar
• relatera Maxwells ekvationer till kvasi-stationära fenomen

jw-metoden samt EI1200 Elektromagnetisk fältteori eller motsvarande

Cheng: Field and Wave Electromagnetics. Addison-Wesley.
Petersson: Elektromagnetism

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• KON1 - Kontrollskrivning 1, 2,0 hp, betygsskala: P, F
• KON2 - Kontrollskrivning 2, 2,0 hp, betygsskala: P, F
• TEN1 - Tentamen, 3,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Två kontrollskrivningar (KON1; 2 hp), (KON2; 2 hp)
En skriftlig tentamen (TEN1; 3,5 hp)

Lars Jonsson

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

EI2400 Tillämpad antennteknik
EI2402 Elektromagnetisk förenlighet
EI2405 Elektromagnetisk fältteori fortsättningskurs
EI2410 Fältteori för vågledare
EI2420 Elektromagnetisk vågutbredning