EI1210 Vågutbredning och antenner 7,5 hp
Denna kurs är avvecklad.
Sista planerade examination: VT 2017
Avvecklingsbeslut:
Ingen information tillagdInnehåll och lärandemål
Kursinnehåll
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
Lärandemål
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
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Rekommenderade förkunskaper
jw-metoden samt EI1200 Elektromagnetisk fältteori eller motsvarande
Utrustning
Kurslitteratur
Cheng: Field and Wave Electromagnetics. Addison-Wesley.
Petersson: Elektromagnetism
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- 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.
Övriga krav för slutbetyg
Två kontrollskrivningar (KON1; 2 hp), (KON2; 2 hp)
En skriftlig tentamen (TEN1; 3,5 hp)
Möjlighet till komplettering
Möjlighet till plussning
Examinator
Etiskt förhållningssätt
- 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.
Ytterligare information
Kursrum i Canvas
Ges av
Huvudområde
Utbildningsnivå
Påbyggnad
EI2400 Tillämpad antennteknik
EI2402 Elektromagnetisk förenlighet
EI2405 Elektromagnetisk fältteori fortsättningskurs
EI2410 Fältteori för vågledare
EI2420 Elektromagnetisk vågutbredning