SNOV PREDMETA ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV V LETNEM SEMESTRU 2020/21
-------------------------------------------------------------------


18.2.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Fizikalne veličine: merske enote, skalarni in vektorji.
2. Skalarni in vektorski produkt, smeri in predznaki.
3. Koordinatni sistem: 3D, pravokotni, desnoročni.
4. Kartezični koordinatni sistem, merske enote.
5. Smerniki v kartezičnem koordinatnem sistemu.
6. Skalarni in vektorski produkt iz komponent vektorjev.
7. Izračun razdalje v kartezičnem in poljubnem KS.
8. Krogelni koordinatni sistem, merske enote.
9. Zgled: izračun razdalje pri potovanju po poldnevniku.
10. Zgled: izračun razdalje pri potovanju po vzporedniku.
11. Lamejevi koeficienti v poljubnem krivočrtnem KS.
12. Lamejevi koeficienti v krogelnem koordnatnem sistemu.
13. Gaussov zakon električnega pretoka v integralni obliki.
14. Amperov zakon za magnetno poljsko jakost v integralni obliki.
15. Faradayev zakon indukcije v integralni obliki.
16. Predznaki magnetnih veličin, običajne izbire.
17. Težave s končnimi izmerami volumnov, ploskev, krivulj v integralni obliki.
18. Definicija izvornosti in prevedba Gauss-ovega zakona v diferencialno obliko.
19. Izvornost v kartezičnih, poljubnih in krogelnih koordinatah.
20. Definicija vrtinčenja in prevedba Amperovega/Faradayevega zakona.
21. Vrste električnih tokov: prevodniški, konvektivni, premikalni.
22. Zapis Maxwellovih enačb v diferencialni obliki.
23. Dielektričnost, prevodnost in permeabilnost vakuuma/snovi.
24. Harmonske veličine, Maxwellove enačbe v harmonski obliki.
25. Antenska naloga: definicija skalarnega in vektorskega potenciala.
26. Valovni enačbi za potenciala, rešitve za zakasnjene potenciale.
27. Zgled: izračun vektorskega potenciala kratke žice v izhodišču.
28. Pretvorba vektorskega potenciala na krogelne koordinate.
29. Izračun točnega magnetnega polja, vrtinčenje v različnih koordinatah.
30. Razlaga členov Biot-Savart in sevanje.
31. Fizikalna razlaga elektrin na koncih žice.
32. Električno polje preko ME, do konca samo za sevano polje.
33. Poyntingov izrek o pretoku moči, izračun Poyntingovega vektorja. 
34. Integracija sevane moči po krogli.
35. Razlaga sevalne upornosti s sevano močjo.
36. Nadomestno vezje kratke žice in Teslovega transformatorja.
37. Zgled: sevalni izkoristek Teslovega transformatorja.
--------------------------------------------------------------------
*** zaključena ponovitev snovi iz Elektrodinamike za vse študente!!!


25.2.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Statični kapacitivni sklop (Teslovi poskusi) polje upada 1/r^-3.
2. Statični induktivni sklop (RFID bančna kartica) polje upada 1/r^-3.
3. Jalov Poyntingov vektor samega oddajnika v bližnjem polju za oba dualna zgleda.
4. Šele kvadratura sprejemnika daje pretok delovne moči.
5. Ponovitev: sevano električno in magnetno polje električnega dipola upada 1/r.
6. Ponovitev: pravokotnost, sofaznost in razmerje E/H sevanja, sevana moč.
7. Izračun dometa neusmerjenega oddajnika, izkoristki naprav.
8. Izračun dometa usmerjenega oddajnika (stožec žarometa).
9. Definicija smernosti D in njen izračun iz kota sevanja omega.
10. Definicija dobitka G oddajne antene.
11. Logaritemske enote dBi za smernost D in dobitek, G dBi ali Dref=?, Gref=?
12. Zapis sevanega polja, polarizacija, amplitudni in močnostni smerni diagram.
13. Izračun smernosti iz amplitudnega smernega diagrama.
14. Zgled: izračun smernosti malega dipola.
15. Koherentni in nekoherentni sprejem valovanja z zgledi.
16. Smerni diagram nekoherentne in koherentne sprejemne antene.
17. Povezava med smernostjo in površino koherentne antene.
18. Koherentna in nekoherentna oddaja z zgledi.
19. Radijska zveza s koherentno oddajo in koherentnim sprejemom.
20. Zapis Friisove enačbe na tri načine, smernosti in površine.
21. Izbira valovne dolžine: radiodifuzija, telefon ali točka-točka?
22. Veljavnost izrazov (Friis) na majhnih razdalja.
23. Neenakomerna osvetlitev nekoherentnega RX na majhnih razdaljah.
24. Napaka faze pri koherentnem sprejemu na premajhni razdalji.
25. Izračun geometrijske in fazne napake na premajhni razdalji.
26. Tabela izgub sprejete moči za različne kvadratne napake faze.
27. Globinska ostrina fotoaparata, različni pogoji za fazo in zaslonko.
28. Fraunhoferjev pogoj za meritve anten (Rayleigh, Fresnel).
29. Zgled: Fraunhoferjev pogoj pri meritvi dveh anten na vajah, vsota pogojev.
30. Upoštevanje prečne izmere d pri podolgovati anteni.
31. Izmeriti razdaljo med antenama? Razlaga faznega središča z valovnimi frontami.
32. Definicija faznega središča s kompleksnim smernim diagramom.
33. Zgled: razširjanje žarka HeNe laserja na 1km razdalje.
34. Zgled: Rayleighjeva meja Fresnel/Fraunhofer za HeNe laser.


4.3.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
-------------------------------------------------
1. Ponovitev: Friisova enačba z dobitki koherentnih anten, razdalja r med faznimi središči.
2. Friisova enačba v logaritemskih enotah dBm, dBi itd.
3. Ponovitev: Fraunhoferjev pogoj za veljavnost Friisove enačbe.
4. Vprašanje kako narediti izkoristek eta in smernost D?
5. Ponovitev: zahteve, polje in sevalna upornost točkatega električnega dipola. 
6. Definicija majhnega točkastega magnetnega dipola s poenostavitvami.
7. Zapis vektorskega potenciala magnetnega dipola z zanemaritvami.
8. Izračun električnega polja iz vektorskega potenciala, samo sevanje.
9. Izračun magnetnega polja preko ME2, samo nakazano.
10. Sevalna upornost magnetnega dipola, odvisnost lambda**-4.
11. Izvedba magnetnega dipola kot okvirna antena za srednje valove lambda=300m.
12. Povečanje sevalne upornosti s številom ovojev okvirne antene, A=1m2, N=10.
13. Povečanje sevalne upornosti s feromagnetnim jedrom v feritni anteni.
14. Primernjava bližnjega in daljnjega polja električnega in magnetnega dipola.
15. Zahteve za elektromagnetno združljivost (EMC) pri nizkih in visokih frekvencah.
16. Kako izdelati anteno z dobrim izkoristkom, l primerljiv z lambda, I ni konst.
17. Pojavi bližnjega polja, L in C tanke žice, primerjava z bikoničnim vodom.
18. Stojni val toka na simetričnih dipolih različnih dolžin, upraben smerni diagram?
19. Stojni val toka na nesimetričnem dipolu, J antena.
20. Graf impedance simetričnih dipolov različnih dolžin.
21. Izračun sevanja dolge žice z uporabo rezultata točkastega električnega dipola.
22. Poeonstavitve amplitude za sevanje polvalovnega dipola.
23. Faza prispevkov v Fraunhoferjevem področju.
24. Rešitev integracije sevanja polvalovnega dipola, primerjava smernih diagramov.
25. Sevalna upornost polvalovnega dipola, ocena izkoristka.
26. Izračun smernosti polvalovnega dipola, isti integral.
27. Merske enote za smernost dBi (teorija) in dBd (meritve).
28. Vprašanje napajanja dipola z dvovodom pod pravim kotom.
29. Zaviti dipol za transformacijo impedance navzgor.
30. Simetrirna naprava s slepim lambda/4 kablom.
31. Simetrirna naprava za zaviti dipol s tranfsormacijo Z s polvalovnim vodom. 
32. Napajanje na koncu: rokavni dipol.
33. Razne GP antene, izničevanje toka v nosilcu, učunek na smerni diagram.


11.3.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Ponovitev: računanje polja tankožične antene, znan I(z).
2. Poenostavitve: izničenje sevanja simetričnih tokov, prepletanje žic.
3. Porazdelitev toka na valovodnem lijaku, sevanje prenosnega valovoda?
4. Ovijanje antene v ploskev, zamenjava z viri na ploskvi.
5. Huygensovo pravilo za majhno odprtino: točkasti izvor.
6. Huygensovo načelo za veliko odprtino: seštevanje točkastih.
7. EM Huygensov izvor, zaslon v ravnini xy, ravninski val od spodaj.
8. Izračun ploskovnega toka K za skok magnetnega polja Ho.
9. Nadomestni električni tokovni element.
10. Zapis polja E1 električnega dipola v koordinatah (r,thetax,fix).
11. Težava s prestopnimi pogoji za skok tangencialnega električnega polja Eo.
12. Razširjen Faradayev zakon z Jm, skok Eo iz ploskovnega toka magnetin Km?
13. Zapis polja E2 magnetnega dipola v koordinagtah (r,thetay,fiy).
14. Iskanje nadomestka za magnetni tokovni element, enakovrednost z zankico.
15. Zakaj skok enosmernega električnega polja ni izvedljiv?
16. Huygensov izvor kot vsota električnega in magnetnega dipola s skico.
17. Seštevanje polja element+zankica v smeri +z, odštevanje v smeri -z.
18. Sestavljanje v skupni rezultat sevanja Huygens-ovega izvora E1+E2.
19. Zapis polja Huygensovega izvora z lambda.
20. Pretvorba rezultata v krogelne koordinate s tečajem z, samo razlaga.
21. Polarizacija in smerni diagram Huygensovega izvora.
22. Približek polarizacije 1x v bližini osi z.
23. Razlaga in risanje smernega diagrama Huygens-ovega izvora.
24. Polarizacija Huygensovega izvora z osvetlitvijo Eo v smeri 1y.
25. Polje Huygensovega izvora s poljubno polarizacijo odprtine.
26. Izračun sevanega polja antenske odprtine, skupina Huygensovih izvorov.
27. Integracija diferencialnih Huygensovih izvorov po pravokotni odprtini.
28. Zanemaritve v Fraunhoferju samo faza, smerni diagram odprtine.
29. Zgled: smerni diagram enakomerno osvetljene pravokotne odprtine.
30. Izračun smernosti odprtine iz pretoka moči skozi odprtino.
31. Računanje smernosti poljubno osvetljene odprtine v osi z.
32. Povezava med smernostjo in dobitkom enakomerno osvetljene odprtine.
33. Izračun smernosti poljubno osvetljene odprtine na osi z.
34. Definicija in izračun efektivne površine poljubno osvetljene odprtine.
35. Definicija in izračun izkoristka osvetlitve poljubno osvetljene odprtine.


18.3.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Ponovitev: sevano polje Huygens-ovega izvora za polarizacijo 1x.
2. Ponovitev: računanje smernosti poljubno osvetljene odprtine v osi z.
3. Ponovitev: smernost enakomerno osvetljene odprtine v smeri z.
4. Ponovitev: efektivna površina in izkoristek osvetlitve odprtine.
5. Ponovitev: pravokotni kovinski valovod, razlaga in polja.
6. Odrezan pravokotni valovod TE00 kot antenska odprtina, odbojnost?
7. Pripadajoče magnetno polje TE01, približek TEM za velike odprtine.
8. Višji rodovi v valovodu TE10, TE02...
9. Mejne frekvence rodov TE01, TE10 in TE02 v pravokotnem valovodu.
10. Električno nadomestno vezje valovoda kot visokoprepustno sito.
11. Zgled: smernost in izkorstek osvetlitve odrezanega valovoda TE01.
12. Izvedba piramidnega lijaka, blagi prehod omeji višje rodove.
13. Prikaz različnih valovodnih lijakov, E,H, simetrični 3:4, stožčasti.
14. Napake faze siemtričnih piramidnih lijakov, krogelne valovne fronte v lijaku.
15. Zgled: nemogoča zahteva za Fraunhoferjev pogoj fi pod pi/8 za sat-tv anteno.
16. Smiselne zahteve pi/2 v ravnini E -1dB in 3pi/4 v ravnini H -1dB.
17. Učinek kvadratne napake faze na smernost in dobitek.
18. Primerjava smernih diagramov pravokotnega piramidnega lijaka v ravinah E in H.
19. Učinek napake faze na smerni diagram, plitvi minimumi, širši snop.
20. Slike polja in mejne frekvence rodov TE11 in TM01 v krožnem valovodu.
21. LC prilagoditev impedance v preprostem valovodnem prehodu.
22. Študentska naloga: konzerva kave kot antena za WiFi.
23. Izračun dimenzij lijaka za zahtevo odstopanja faze, smiselno G pod 25dBi.
24. Zakaj ime kvadratna napaka faze, popravljanje z zbiralno dielektrično lečo.
25. Izvedba umetnega dielektrika SWS: kroglice, balončki, palčke, rezonanca.
26. Izvedba in delovanje Yagi-Uda antene z zbiralno in razpršilno lečo.
27. Pasovna širina in omejitve antene YagiUda.
28. NBS tabele in računalniško načrtovanje anten Yagi-Uda.
29. Druge strukture z upočasnjenim valovanjem: križci, zanke, diski, Vji.
30. Lastnosti vijačne žice kot umetnega dielektrika.
31. Izvedba in delovanje vijačne antene z osnim sevanjem.
32. Razporeditev palčk v 3D prostoru z umetnim dielektrikom.


25.3.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Ponovitev: različni valovodni lijaki, TEM lijak, zahteve za dolžino lijaka.
2. Ponovitev: popravljanje kvadratne napake faze z zbiralno lečo, FS lijaka in gorišče leče.
3. Antena YagiUda, praktična omejitev D pod 20dBi.
4. Popravljanje kvadratne napake faze z zbiralnim zrcalom.
5. Izpeljava geometrijske oblike zbiralnega zrcala.
6. Izrezi zrcala: rotacijsko simetrični in izmaknjeni (offset).
7. Podosvetljeno, pravilno in prekoosvetljeno zrcalo.
8. Neenakomerna osvetlitev zrcala, sevanje preko roba in senca žarilca (d nad 5lambda, G nad 20dBi).
9. Razmerje f/d simetričnega zrcala in izmaknjenega zrcala.
10. Zgled: f/d objektiva fotoaparata in običajni f/d za rotacijsko simetrični izrez.
11. Izkoristek osvetlitve zrcala, pravilo -10dB na robu zrcala za max G.
12. Izogibanje motnjam in toplotnemu šumu z -15dB do -20dB na robu zrcala.
13. Osvetlitev zrcala z dipolom pred kovinsko ploščo, eta=50%.
14. Smerni diagram krožnega kovinskega valovoda TE11 z razlago, eta=60%.
15. Učinek utorov na EM polje in lastnosti korugiranega lijaka.
16. Zgled: goriščni kot alfa za f/d=0.4, korugirana prirobnica, eta=80%.
17. Izmaknjen izrez za izogibanje senci žarilca, slabe in dobre lastnosti, f/d=0.6-0.7.
18. Izmaknjeni izrez zrcala, običajni f/d, povezava z alpha, smernost žarilca 12dBi.
19. Izbira izmika izreza offset zrcala za preprečevanje sence, D nad 27dBi.
20. Dvorodovni lijak TE11+TM11 za plitva zrcala, eta=80%.
21. Zahteve za točnost oblike zrcala kot funkcija izgube dobitka.
22. Izdelava zbiralnih zrcal, pasanje, mehanski podporniki.
23. Običajne napake poškodb paraboličnih zrcal in njihov učinek.
24. Smiselna velikost nad 10 lambda in smernost nad 27dBi offset, faktor cos(theta).
25. Kvadratna napaka faze in smerni diagram, točnost zrcala in iskanje gorišča.
26. Dvozrcalne antene: Cassegrain in Gregorijanska, razlogi in zahteve.
27. Krogelno zrcalo, goriščna daljica, uporaba.
28. Električno majhne zrcalne antene pod 5 lambda: skodelica, SBFA in tarča.
29. Izpeljava dvodimenzijske Fourier-jeve transformacije.
30. Popravek kvadratne napake z lečami na končni razdalji.
31. Obdelava slik, sito v frekvenčnem prostoru, obratna F.
32. Omejitve Fourier-jeve transformacije, zahteve izvora.


1.4.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
-------------------------------------------------
1. Gradnja antenskih skupin na splošno, različne smeri.
2. Napake načrtovanja skupin, kazalčna vsota vektorjev.
3. Pravilo o množenju smernih diagramov elementa in skupine.
4. Napačno pravilo o množenju smernosti elementa in skupine.
5. Izpeljava smernega diagrama skupine dveh izotropnih virov.
6. Poenostavitve v Fraunhofer-jevem področju.
7. Zanimiv zgled: enako močna vira, poljubna fazna razlika.
8. Definicija bočne skupine virov: brez fazne razlike.
9. Definicija osne skupine: maksimum v osi z ni nujno fi=+/-kh.
10. Primeri smernih diagramov bočne skupine dveh izvorov:
h=lambda/4, lambda/2, 3lambda/4, lambda, 2lambda.
11. Primeri smernih diagramov osne skupine dveh izvorov fi=-kh:
h=lambda/8, lambda/4, 3lambda/8, lambda/2, ponavljanje lambda in 2lambda.
12. Zgled: ILS glideslope antena: skupina z zrcalno anteno v tleh.
13. Izpeljava smernosti splošne skupine kot funkcija razdalje.
14. Diagram smernosti bočne skupine kot funkcija razdalje h.
15. Diagram smernosti osne skupine fi=-kh kot funkcija razdalje h.
16. Iskanje fi za največjo smernost osne skupine, fi=pi+kh/3, h proti 0, izkoristek?
17. Praktična osna skupina HB9CV h=lambda/8.
18. Osna skupina z zrcaljenjem v veliki kovinski plošči.
19. Praktična izvedba in lastnosti mikrotrakastih krpic.
20. Prikaz primerkov različnih mikrotrakastih anten in skupin.
21. Impedanca in izvedbe napajanja mikrotrakastih krpic.
22. Izračun radijske zveze z eno/dvema oddajnima antenama.
23. Izračun moči oddajnikov, opis impedance skupine s četveropolom Z.
24. Iskanje smernosti bočne skupine iz medsebojne impedance.
25. Iskanje minimuma medsebojne impedance dveh enakih anten, meritev matrike Z.
26. Približno pravilo za razdaljo med antenama iz kota snopa.
27. Obračanje anten in skupin v krogelnih koordinatnih sistemih.
28. Skupina dveh (izotropnih) izvorov v osi X, cosThetaX.
29. Sestavljanje smernih diagramov: štirje izvori v ogliščih kvadrata v ravnini XY.
30. Vzporedno napajanje (bočne) skupine s prikazom zgledov, širokopasovno.
31. Zaporedno napajanje skupine s prikazom zgledov, ozkopasovno.
32. Kombinacija vzporednega in zaporednega napajanja v skupinah.
33. Skupine z elektronskim krmiljenjem napajanja.


8.4.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
-------------------------------------------------
1. Maxwellove enačbe v časovnem in frekvenčnem prostoru.
2. Odvodi skalarnih in vektorskih funkcij.
3. Neposredna rešitev Maxwellovih enačb, singularnosti?
4. Skalarni in vektorski potencial, izračun polja preko potencialov.
5. Integralska rešitev za zakasnjene potenciale.
6. Preprosta antenska naloga, porazdelitev tokov in elektrin?
7. Integralska enačba na žični anteni z generatorjem.
8. Momentni postopek MoM (Method of Moments) za porazdelitev toka.
9. Neobremenjena in obremenjena tanka žica.
10. Tanka kovinska ploskev kot kovinska mreža, pravilo enakih površin.
11. Tanka dielektrična plošča kot mreža kondenzatorjev.
12. Kovinsko telo neničelne prostornine, integralska enačba za Ht.
13. Končne razlike (elementi) v časovnem ali frekvenčnem prostoru.
14. Primerjava postopkov reševanja elektromagnetnih nalog.
15. Orodja za reševanje antenskih nalog, primerjava FD/FEM in MoM.
16. Zgodovina razvoja MoM, NEC2 in drugih številskih postopkov.
17. Ukazi programa NEC2: geometrija, vzbujanje, frekvenca in zahteva računanja smernega diagrama.
18. Opis simetričnega dipola v jeziku NEC2.
19. Izračun simetričnega dipola s programom nec2c (Linux), pregled besedila rezultata.
20. Pregled rezultata računanja s programom xnecview (Linux).
21. Animacija porazdelitve toka I(z) po frekvenci s programom xnec2c (Linux).
22. Animacija smernega diagrama F(theta,phi) po frekvenci s programom xnec2c (Linux).
23. Grafika, računanje in pregled rezultatov v programu 4nec2 (Windows).
24. 5 elementna NBS Yagi-Uda z Gamma napajanjem za 430MHz.
25. Napačna simulacija nosilca z debelo žico NEC.
26. Uporabna simulacija nosilca s 3D žično mrežo. 
27. Simulacija lijaka iz konzerve kave fi=90mm l=140mm za WiFi anteno.
28. Risanje pločevinaste konzerve v 4nec2 build.
29. Dodajanje vzbujevalne palčke in ocena točnosti simulacije.
30. Izračun impedance izboljšanega modela, popravek dolžine palčke.
31. Preverjanje sevane moči v programu 4nec2.
32. Monopol nad ravnino mase iz žic (prikaz 4nec2 - Windows)
33. Monopol nad ravnino mase iz krp (prikaz 4nec2 - Windows)
34. Monopol nad obrnjenimi krpami (prikaz 4nec2 - Windows)
35. Krpa v skodelici brez pokrova, izvedba napajanja, obarvan 3D smerni diagram.
36. Krpa v skodelici s pokrovom, simulacija tankega dielektrika.
37. Ponesrečena namestitev antene na izdelek, minimum sevanja v vodoravni ravnini.
38. Popravljen izdelek z dodatnimi povezavami, uporaba geometry editor 4nec2.
39. Opazovanje porazdelitve tokov na izdelku v 4nec2.
40. Vsebina priloge NEC2.zip
41. Organizacija mape 4nec2, uporaba izhodnih podatkov v xnecview.


15.4.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Izbira koordinatnega sistema za polarizacijo, z=maxF(theta,fi).
2. Število podatkov o polarizaciji, kaj je to razmerje linearnih komponent?
3. Levi in desni smerna vektorja, pravokotnost, IEEE in fiziki?
4. Računanje s kompleksnimi vektorji, skalarni produkt.
5. Razmerje krožnih komponent Q, velikost in faza.
6. Merjenje polarizacije, osno razmerje R linearno in v dB.
7. Pretvorba Q v R za RHCP in abs za LHCP.
8. Faktor prenosa moči zaradi neskladnosti polarizacije.
9. Zgledi: tabela Q, R in faktorjev prenosa moči.
10. Sestavljanje krožne polarizacije z linearnimi antenami, obrezana krpica.
11. Krožna polarizacija z dvolomnostjo v valovodu.
12. Vijačna antena z osnim sevanjem (axial-mode helix), 1 žica, desna=RHCP.
13. Ploščata špiralna antena, aktivni kolobar.
14. Prikaz pokončne polarizacije z vodnim curkom.
15. Prikaz vodoravne polarizacije z vodnim curkom.
16. Prikaz desne krožne polarizacije z vodnim curkom, leva vijačnica.
17. Prikaz leve krožne polarizacije z vodnim curkom, desna vijačnica.
18. Radijska zveza z motnjami, nekoherentni izvori: naravni toplotni šum.
19. Toplotno ravnovesje sevanja dveh uporov, Johnson hf pod kbT ali f pod 1THz. 
20. Razlaga šuma brezizgubne antene z uporom v črnem telesu v snopu sevanja.
21. Šumna temperatura vidnega polja antene, uteženo povprečje šumnih temperatur ciljev.
22. Šumna temperatura okolice: zelenja, zemlje, jezera, hladnega neba, Sonca.
23. Šumna temperatura neba, ozračje nad 20GHz, galaksija pod 100MHz, uporabni pas.
24. Preprosta zgleda: šumna temperatura antene GPS sprejemnika in GSM telefona v sobi.
25. Šumne razmere v sprejemniku: šum antene in šum ojačevalnika na vhodu, zgledi.
26. Zgled: zahtevani S/N=10 občutljivost sprejemnika GSM telefona.
27. Razlaga: nesmiselna in pravilna definicija šumnega števila.
28. Zgled z vaj: šumna temperatura antene, ki gleda v Sonce.
29. Izračun prostorskega kota iz ravninskega kota kapice.
30. Izračun šumne temperature antene, ki gleda v Sonce, s smiselnimi približki.
31. Praktični učinki sevanja Sonca v satelitskih radijskih zvezah.


22.4.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Motnje razširjanja valovanja: ovire, senca, odboj, lom, izgube, presih?
2. Zgled: odprtina v oviri kot dve zaporedni zvezi, jakost pada s četrto potenco.
3. Obravnava ovire kot zaslon s Huygensovimi izvori, koordinatni sistem.
4. Nastavitev integrala za računanje polja za oviro.
5. Integracija z zanemaritvami amplitude, pri majhnih x,y,rho manjod dtx,drx pomembna faza.
6. Izračun integrala v polarnih koordinatah, nihanje rešitve.
7. Integracija v polarnih koordinatah brez zanemaritev, upadanje amplitude.
8. Fizikalna razlaga podvojevanja polja na osi: neposredni + uklon na robu.
9. Ukon vlovanja na neprosojni krožni oviri, Aragov poskus.
10. Poskus: uklon HeNe laserja na dveh kovinskih kroglicah, pravokotni oviri in tanki reži.
11. Porazdelitev polja za krožno oviro, Aragova točka.
12. Poratdelivev polja za krožno odprtino v neprosojnem zaslonu.
13. Značilne točke integracije, skok faze za pi, razlaga z razlikami dolžin poti.
14. Polmeri Fresnelovih con, Frenselovi elipsoidi v prostoru.
15. Fresnel-ova zbiralna leča s senčenjem dveh sodih con, kazalčna vsota.
16. Razlaga delovanja dielektrične zbiralne leče.
17. Primerjava učinkovitosti dielektrične in Fresnelove zbiralne leče.
18. Fresnel-ovo zbiralno zrcalo iz kovnskih kolobarjev sodih con.
19. Parabolično zrcalo razrezano po Fresnelu, dvignjeni Fresnelovi kolobarji.
20. Posledice Arago zažig laserskih zrcal, vzvratni snop simetričnega zrcal
21. Oblike naravnih ovir, prečni gorski greben.
22. Integracija uklonjenega polja v kartezičnih koordinatah.
23. Grafična rešitev integrala na krivulji klotoidi.
24. Značilne točke integracije na klotoidi, obrati faze.
25. Uklonjeno polje za klinasto oviro pod in nad zveznico oddajnik-sprejemnik.
26. Potreben prostor za razširajanje valovanja: 1. Fresnelov elipsoid.
27. Zgledi polmerov Fresnelovih con za radio, mikrovalove in optiko.
28. Uklonsko slabljenje klinaste ovire, približek za h večod ro1.
29. Veljavnost približka pri velikih ovirah, oblika ovire, poraščenost.
30. Zgled: listje na drevju in meritve slabljenja NMT na 400MHz.


29.4.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Ponovitev: delitev prostora na Fresnelove elipsoide in Fresnelove cone.
2. Ponovitev: velikosti in površine Fresnelovih con.
3. Ponovitev: slabljenje klinaste ovire, uklon na vrhu grebena.
4. Veljavnost izračuna uklona preko naravne ovire ro1 pod h pod 5*ro1?
5. Izračun radijske zveze preko ravnega zrcala na vrhu grebena, Az dostimanjšiod A1.
6. Izvedba uklanjalnika na grebenu s senčenjem Fresnelovih con.
7. Izračun radijske zveze preko uklanjalnika na vrhu grebena, Au dostimanjšiod A1.
8. Primerjava velikosti zrcala, ukanjalnika in A1, popravki faze nepotrebni.
9. Primerjava zvez reko uklanjalnika in zrcala, prednosti in slabosti.
10. Monostatični in bistatični radar.
11. Definicija odmevne površine sigma, izpeljava dometa radarja.
12. Odboj valovanja točno nazaj od ravne plošče, sigma ravnega zrcala.
13. Odboj valovanja v isti smeri nazaj v pravokotnem vogalu.
14. Zgledi trirobnikov (mačjih oči) v radiu in v optiki.
15. Zgled razpršenega odboja na veliki kovinski krogli.
16. Odmevna površina velike kovinske krogle preko 1.FC na krogli.
17. Zgledi odmevnih površin različnih letal iz različnih smeri, vstavljanje krogel.
18. Zgled: izračun dometov radarja za potniška in vojaška letala.
19. Zgled: sestrelitev "nevidnega" letala od spodaj, velika 1.FC.
20. Problem ozadja, razločevanje radarskih ciljev z Dopplerjevim pojavom.
21. Dvakratni Dopplerjev pomik frekvence v radarski zvezi.
22. Izogibanje radarju: nizke hitrosti vseh delov letala.
23. Sekundarni radar IFF vojaški in A,C,S v civilnem zračnem prometu.
24. Radijska zveza z odbojem od tal, geometrija naloge hrx manjšiod htx dostimanjšiod d.
25. Fresnelov elipsoid in podolgovata 1.F.C. pri odboju od tal, potrebna površina?
26. Rayleighjev kriterij za hrapavost, zrcalen odboj pri deltafi podpi/4, računski zgled.
27. Graf odbojnosti od dielektrika za VP (TM) in HP (TE).
28. Polarizacijsko neodvisen odboj pri Theta blizu pi/2 odbojnst Gama=-1.
29. Poskus: odboj svetlobe od lista papirja pod nizkim kotom.
30. Izračun interference neposrednega in odbitega vala pri Gama=-1.
31. Približki za amplitudo in fazo prihrx manjšiod htx dostimanjšiod d.
32. Graf sprejetega polja Es=En+Eo kot funkcija višine sprejemnika hrx.
33. Približek za majhne višine, sprejeta moč upada s četrto potenco razdalje.
34. Približki za domet brez vidljivosti v mestnem okolju, meritve parametrov.
35. Uporaba krožne polarizacije za izločanje odbojev v satelitski zvezi Theta proti nič.


6.5.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
-------------------------------------------------
1. Sestava zemeljskega ozračja, potek tlaka, temperature in sestave z nadmorsko višino h.
2. Pomembne lastnosti troposfere in ionosfere za radijske valove.
3. Rezonance molekul dielektrika, potek relativne dielektričnosti in izgub.
4. Graf izgub zemeljskega ozračja od 1MHz do 100PHz.
5. Definicija frekvenčnih oken ozračja: radio, in optika.
6. Gostota ozračja in lomni količnik troposfere za radio in optiko.
7. Lom radijskih valov v troposferi, suh zrak in vodni hlapi.
8. Lomni količnik in valovna dolžina kot funkcija višine.
9. Lom svetlobnega/radijskega žarka v troposferi.
10. Izračun krivinskega polmera vodoravnega žarka v troposferi.
11. Zgled: izračun krivinskega polmera za radio pri h=0.
12. Upoštevanje vlažnega dela ozračja kot seštevanje ukrivljenosti.
13. Efektivni polmer Zemlje za radijske valove, faktor K=Reff/Rz.
14. Merska enota N torposfere deltan=N*1E-6 v programski opremi.
15. Risba: geometrijski, optični in svetlobni domet iz kuclja.
16. Izračun: geometrijski, optični in svetlobni domet iz h=100m kuclja.
17. Prikaz svetovnega zemljevida faktorja N.
18. Zgled megla v kotlini, grafa T(h) in n(n), lom in popolni odboj na plasti inverzije.
19. Teorija im meritve radijskih zvez, vplivi dreves in zgradb.
20. Zgodovina razvoja programa RadioMobile.
21. Namestitev namizne inačice RadioMobile.
22. Namestitev zemljevida v namizno inačico RadioMobile.
23. Nastavitev lastnosti omrežja v namizni Radio Mobile, frekvenca in antene.
24. Nastavitev lastnosti enot v namizni Radio Mobile, iskanje vrha kuclja.
25. Zgledi profilov zvez v namiznem radio Mobile.
26. Učinek višine antene pri bližnji oviri.
27. Učinek višine antene pri upoštevanju odboja od tal.
28. Področje pokrivanja oddajnika z namiznim Radio Mobile.
29. Prijava v spletni RadioMobile.
30. Nastavitev lastosti postaje v spletnem RadioMobile.
31. Izračun zveze in izris profila v spletnem RadioMobile.
32. Izračun pokrivanja oddajnika s spletnim RadioMobile.
33. Shranjevanje podatkov postaj iz spletnega RadioMobile.


13.5.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Odmevna površina majhne/primerljive/velike krogle a/lambda.
2. Enačbe Rayleigh/rezonančni(Mie)/velika krogla.
3. Polarizacijska odvisnost Rayleigh-jevega spanja, izkoriščanje v fotografiji.
4. Izpeljava Rayleighjevega sipanja na majhni kovinski krogli, dipol v statiki.
5. Zapis odmevne površine majhne kovinske krogle.
6. Dielektrični faktor za kroglo iz dielektrika za vodo in led.
7. Odmevnost padavin po enačbi Marshall-Palmer, naključna faza seštevanje moči.
8. Zgledi jakosti padavin kot R[mm/h] in Z[dbZ].
9. Izpeljava enačbe vremenskega radarja, odvisnost od G in r**-2.
10. Upoštevanje oblike snopa antene vremenskega radarja.
11. Zgled jakosti signala vremenskega radarja.
12. Opazovanje poletne nevihte z vremenskim FM radarjem male moči.
13. Dopplerjev pomik deževnih oblakov v sliki FM radarja. 
14. Dielektrične lastnosti vode v radijskem mikrovalovnem področju.
15. Dodatno slabljenje padavin v radijski zvezi: diel.izgube vode in Rayleigh.
16. Oblika dežnih kapljic in učnek na polarizacijo valovanja.
17. ITU priporočilo P838-3 za določanje slabljenja padavin z zgledi.
18. Pojavi v zemeljski ionosferi, premikanje naelektrenih delcev.
19. Konvektivni tok naelektrenih delcev spremeni relativno dielektričnost.
20. Elektrine in mase različnih delcev: elektroni, protoni, težji ioni.
21. Lomni količnik ionosfere, definicija frekvence plazme.
22. Meja dielektrik/prevodnik iz frekvence plazme.
23. Graf ionosferskih pasov podnevi in ponoči, frekvence plazme.
24. Radijska zveza preko ionosfere, izračun MUF za največji domet.
25. Velikostni razredi MUF za dan in noč, zgledi dometov.
26. Definicija LUF glede na slabljenje podnevi E,D, zelo majhno ponoči.
27. Uporabni frekvenčni pas ionosfere podnevi in ponoči.
28. Fazna in skupinska hitrost valovanja v ionosferi vg pod c0 pod vf.
29. Ocena pogreškov položaja GPS na 1.5GHz zaradi ionosfere, definicija TEC.
30. Žiromagnetna rezonanca v zemeljskem magnetnem polju, zglef fg=1.4MHz "Val202".
31. Krožna dvolomnost ionosfere, različna lomna količnika RHCP/LHCP.
32. Faradayevo sukanje polarizacije v ionosferi, velikostni razredi in posledice.


20.5.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Ponovitev: radijska zveza preko ionosfere.
2. Presih kratkovalovnega sprejema: večpotje v ionosferi, velikostni razredi.
3. Presih zaradi Faradayevega sukanja, MUF/LUF za dan/noč, aktivnost Sonca.
4. Spreminjanje šuma, galaktični šum, umetni šum.
5. Presih zaradi večpotja v mobilni telefoniji, velikostni razrediv mestnem okolju.
6. Presih ob vremenskih pojavih inverzije ali padavin.
7. Vodne kapljice, sneg in žled na radijskih antenah.
8. Meritev: časovna odvisnost jakosti sprejema.
9. Urejanje izmerjenih podatkov histogram, izbira širine stolpcev.
10. Število meritev za določanje verjetnosti izpada zveze?
11. Prilagajanje matematične krivulje, fizikalna utemeljenost?
12. Številni podobni prispevki, vsi majhni, kazalčni Rayleighjeve porazdelitve.
13. Izpeljava gostote verjetnosti amplitude po Rayleighu, 1 podatek Sigma.
14. Močen neposedni žarek, kazalčni diagram, Ricejeva porazdelitev, 2 podatka Eo, Sigma.
15. Produkt slabljenj vremenskih pojavov, log-normalna porazdelitev, 2 podakta mdB, SigmadB.
16. Primerjava različnih statistik za izpad zveze, grafična predstava.
17. Rayleighjev izpad preračunan za Pmin in Ppovprečni.
18. Izračun verjetnosti izpada zveze za Rayleighjevo porazdelitev
19. Poenostavitev za mahjne pogostnosti izpada Pmin dostimanjšiod Ppovprečni.
20. Zgled: verjetnost izpada zveze do GSM telefona.
21. Primerjava krivulj p(E) in p(P) za isto Rayleighjevo porazdelitev.
22. Raznoliki sprejem: prostorski, polarizacijski, smerni, frekvenčni in časovni.
23. Praktične izvedbe raznolikosti: antene, skakanje, ponavlja.
24. Učikovitost različnih raznolikosti v različnih zvezah.
25. Izbira razdalje med antenama za prostorsko raznolikost.
26. Izkoriščanje korelacije med sprejemnima antenama, razdalja za min/max.
27. Izbira razdalje med antenama za nekoreliran sprejem.
28. Verjetnost izpada pri izbiri boljšega ali pri optimalnem sestavljanju.


27.5.2021 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Ponovitev: presih sprejema, Rayleigh-ova statistika, zakaj drugo ni zanimivo?
2. Rayleigh-ova porazdelitev za polje (napetost) in za kvadrat polja (moč), primerjava grafov.
3. Ponovitev: izpad zveze z Rayleigh-ovo statistiko iz moči, rezerva zveze 15...20dB.
4. Ponovna uporaba radijskega spektra, rm/ru=?
5. Domet zveze v mestnem okolju, N približno 4.
6. S/M demodulatorja približno 10 za preprste oddaje.
7. Izračun periode ponavljanja kanalov z zgledom 300...1000 daje rm/ru=4...6.
8. Ponavljanje frekvenc kanalov, smotrna delitev 2D zemljevida v celice.
9. Vpliv višine baznih postaj in udeležencev, pravila načrtovanja in izjeme.
10. Popačenje večpotja in prenosna funkcija radijskega kanala.
11. Presih večpotja v frekvenčnem prostoru.
12. Velikostni razredi periode presiha na različnih frekvencah in v različnih okoljih.
13. Delitev uporabnikov na ozkopasovne in širokopasovne glede na periodo presiha.
14. Analogni NMT, zgled ozkopasovnega uporabnika, občuti presih jakosti.
15. Duhovi na analogni TV, zgled širokopasovnega uporabnika, občuti popačenje signala.
16. Uporaba adaptivnega sita za izločanje popaščenja večpotja v analogni TV in GSM.
17. Problem stabilnosti IIR sita v ničlah H(w).
18. Radijska zveza z razširjenim spektrom: IS95 in UMTS.
19. Obdelava signala v radijski zvezi z razširjenim spektrom.
20. Omejitve CDMA: nadzor moči udeležencev in slabo razmerje signal/motnja.
21. Prvi poskusi z večtonskim modemom preko ionosfere ~1950.
22. Izvedba OFDM s FFT-1 v oddajniku in FFT v sprejemniku.
23. Težave OFDM: razmerje vršna/povprečna moč, izkoristek oddajnika?
24. Povečevanje spektralne učinkovitosti C/B z MIMO, zgled MIMO 3x3, detM=?
25. Polarizacijski multipleks kot MIMO 2x2, detM vedno velik.
26. Visokozmogljive zveze na kratke razdalje v Fresneslovem področju, LOS-MIMO.
27. Zgled: LOS-MIMO na 15GHz, 10km, izračun razdalje med antenami.
28. Zveze na kratke razdalje z LOS-MIMO: d=1m, f=100GHz, C=100Gbit/s.
29. Odgovori na vprašanja študentov, različne izvedbe in omejitve OFDM.



Laboratorijske vaje ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV 2020/21
-------------------------------------------------------

1. sklop (12.03.2021)

    1. Merjenje smernega diagrama antene
	2. Neposredno merjenje dobitka antene
	3. Merjenje dobitka antene preko zrcaljenja iste antene
	4. Merjenje izkoristka antene
	5. Impedanca monopola

2. sklop (01.04.2021)

	6. Določanje faznega središšča antene
	7. Izbira dolžžine radialov ground-plane antene
	8. Porazdelitev polja na odprtini piramidnega lijaka
	9. Fazni potek vzbujanja elementov Yagi antene

3. sklop (16.04.2021)

	10. Poskusi z optično Fourier-jevo transformacijo
	11. Določanje goriššča zrcala iz kvadratne napake faze
	12. Medsebojna impedanca dveh polvalovnih dipolov
	13. Ugotavljanje polarizacije antene in osnega razmerja
	14. Merjenje ššumne temperature antene

4. sklop (07.05.2021)

	15. Merjenje uklonskega slabljenja klinaste ovire
	16. Merjenje smernega diagrama skupine dveh enakih anten
	17. Fresnelove cone in difraktorji
	18. Merjenje odmevne (radarske) površšine predmetov
    19. Interferenca valov nad ravno površino

5. sklop (21.05.2021)

	20. Frekvenčna odvisnost sevanja zaporedne skupine
	21. Opazovanje mejne frekvence ionosfere
	22. Popačenje prenosne funkcije radijskega kanala
	23. Meritev histograma statistike presiha polja
	24. Meritev verjetnosti izpada radijske zveze



COURSE ON ANTENNAS AND PROPAGATION - SPRING SEMESTER 2021/22
------------------------------------------------------------


17.2.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 1: coordinates, Maxwell and radiation
----------------------------------------------------------------------------------
1. Quantities in physics: measurement units, scalars and vectors.
2. Dot (scalar) and cross (vector) products of two vectors, directions and signs.
3. Coordinate systems: 3D, rectangular, right-handed.
4. Cartesian coordinate system, measurement units.
5. Unit (base) vectors in the cartesian coordinate system.
6. Dot (scalar) and cross (vector) products from vector components.
7. Calculating the distance in cartesian and arbitrary coordinate system.
8. Spherical coordinate system, measurement units, unit (base) vectors.
9. Example: calculating the distance along a meridian.
10. Example: calculating the distance along a parallel.
11. Lame coefficients (scale factors) in arbitrary curvilinear/spherical coordinates.
12. Rotating the spherical coordinate system.
13. Gauss law for electric displacement in integral form.
14. Problems with finite dimensions of curves, surfaces and volumes in integral forms.
15. Definition of divergence with Nabla, conversion of Gauus law to differential form.
16. Ampere law for magnetic field intensity in integral form.
17. Definition of curl, conversion of Ampere law to differential form
18. Types of electric currents: conductive, convective and displacement.
19. Faraday law of induction in integral form.
20. Signs of magnetic quantities, physics requirements, usual choice.
21. Simplification of the Faraday law without movements/rotations.
22. Conversion of Faraday law to differential form, absence of magnetic cahrges.
23. Permittivity, conductivity and permeability of vacuum/arbitrary matter.
24. Maxwell equatins in frequency domain.
25. Antenna problem: defining scalar and vector potentials. 
26. Wave equations for potentials, solutions for retarded potentials.
27. Example: calculating the vector potential of a short wire segment.
28. Conversion of the vector potential to spherical coordinates.
29. Calculation of the exact magnetic field, curl in spherical coordinates.
30. Explanation of the terms: Biot-Savart and radiation.
31. Physical explanation of the charges at both wire ends.
32. Electric field through Ampere law, simplification for far-field only.
33. Poynting therorem, calculation of the Poynting vector, far-field only.
34. Integration of the radiated power on the surrounding sphere.
35. Explanation of the radiation resistance through active (real) radiated power.
36. Equivalent circuit of a short wire segment and Tesla coil.
37. Example: radiation efficiency of a Tesla transformer.


24.2.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 2: directivity, gain, Friis, Rayleigh, phase center
------------------------------------------------------------------------------------------------
1. Continuity of currents, charges at wire ends.
2. Static capacitive coupling (Tesla experiments) E decays as 1/r^-3.
3. Static inductive coupling (RFID bank card) h and M decay as 1/r^-3.
4. Imaginary Poynting vector for transmitter reactive near field only for both dual cases.
5. Receiver quadrature provides a real compompnent of S and active power flow.
6. Repeat: radiated only electric and magnetic field of a short wire segment.
7. Repeat: orthogonality, zero phase difference and E/H ratio, radiated power.
8. Radiated field: polarization, amplitude and power radiation pattern.
9. Calculating the range of a non-directinal transmitter, hardware efficiencies.
10. Calculating the range of a directional transmitter (transmitting cone of a spotlight).
11. Definition of directivity D, its derivation from the solid angle Omega. 
12. Definition of the gain G of a transmitting antenna.
13. Logarithmic units dBi for directivity D and gain G, units dBi or Dref=?, Gref=?
14. Calculating the directivity from a given radiation pattern.
15. Example: calculating the directivity of a short wire segment.
16. Coherent and non-coherent wave reception with examples.
17. Radiation pattern of a non-coherent and coherent receiving antenna.
18. Relation between the directivity and area of a coherent antenna.
19. Coherent and non-coherent transmission with examples.
20. Radio link with coherent transmission and coherent reception.
21. Friis equation in three different ways, directivities and areas.
22. Wavelength selection: broadcast, mobile-mobile link or point-to-point?
23. Validity of Friis equation at short distances?
24. Uneven illumination of a non-coherent receiver at short distances.
25. Phase error of coherent reception at too-short distances.
26. Calculation of the geometric and phase errors at short distances.
27. Examples of power loss for different amunts of square-phase error.
28. Depth of field of a photographic camera, conditions for phase error and aperture diameter.
29. Fraunhofer condition for antena measurements (Rayleigh, Fresnel).
30. Example: Fraunhofer condition while measuring two antennas in the lab.
31. Which dimension of an elongated antenna to consider?
32. Distance between two antennas? Explanation of the phase center with wave fronts.
33. Definition of the phase center with a complex radiation pattern.
34. Example: propagation of a HeNe-laser beam at 1km distance.
35. Example: Rayleigh distance Fresnel/Fraunhofer for a HeNe laser.


3.3.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 3: ferrite antenna, thin-wire antenna, half-wave dipole
---------------------------------------------------------------------------------------------------
1. Repeat: coherent antennas, Rayleigh distance, far field.
2. Repeat: Friis equation with antenna gains, distance between phase centers.
3. Friis equation in logarithmic units dBm, dBi etc, propagation loss, EIRP.
4. Definition of a small magnetic dipole.
5. Vector potential of a small magnetic dipole with simplifications.
6. Exact electric field from vector potential, no charges.
7. Exact magnetic field from Faraday law, result only.
8. Radiation resistance of a small loop, dependence lambda**-4.
9. Multiturn small loop antenna for medium waves lambda=300m, A=1m2, N=10.
10. Increasing the radiation resistance with a ferrite core ur=100.
11. Exact E and H fields for small electrical dipole, comparison. 
12. Electromagnetic compatibility (EMC) at low and high frequencies.
13. Good efficiency requires l comparable to lambda, I not const.
14. Near-field effects, thin wire L and C, comparison with biconic line.
15. Current standing waves on symmetric dipoles of different lengths.
16. Current standing wave on an asymmetric dipole, J antenna.
17. Calculation of long-wire radiation from the current-segment result.
18. Half-wave dipole radiated-field integration in the far-field region.
19. Radiation resistance of a half-wave dipole, efficiency estimate.
20. Directivity of a half-wave dipole, same integral.
21. Directivity units dBi=theory vs dBd=measurements.
22. Comparison of radiation patterns half-wave vs small dipole.
23. How to feed a half-wave dipole to avoid affecting radiation?
24. Balun with dummy lambda/4 cable.
25. Folded dipole with impedance transformation.
26. End-fed dipoles, sleeve dipole.
27. Ground-plane antenna, suppression of unbalance currents.
28. Impedance plot of symmetric dipoles.


10.3.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 4: electromagnetic Huygens source, aperture directivity
----------------------------------------------------------------------------------------------------
1. Repeat: field calculation of thin-wire antennas, I(z)known.
2. Simplification: radiation cancellation of symmetrical currents, wire-pair twisting.
3. Current distribution on a waveguide horn, radiation of waveguide feed?
4. Wrapping an antenna with a surface, replacing with sources on the surface.
5. Huygens rule for a small aperture: point source.
6. Huygens rule for a large aperture: sum of point sources.
7. EM Huygens source, screen in xy plane, plane wave from below.
8. Calculation of the surface current K for the magnetic field Ho discontinuity.
9. How to descibe the electric field Eo discontinuity?
10. Extending Maxwell equations with magnetic currents/charges.
11. Eo discontinuity from magnetic surface current Km.
12. Electric-dipole field E1 in spherical coordinates (r,thetax,phix) with the pole in the x axis.
13. Magnetic-dipole field E2 in spherical coordinates (r,thetay,phiy) with the pole in the y axis.
14. Huygens source as sum of an electric dipole and a magnetic dipole. 
15. Electric-dipole and magnetic-dipole radiation summing in +z, subtracting in -z.
16. Adding E1+E2 to obtain the radiation of a Huygens source.
17. Rewriting the result as a function of lambda.
18. Conversion of the result to spherical coordinates (r,theta,phi) with the pole in the z axis.
19. Polarization and radiation pattern of a Huygens source.
20. Approximate polarization 1x in the proximity of the z axis.
21. Replacing the magnetic dipole with an equivalent wire loop.
22. Explanation and plotting of the radiation pattern of a Huygens source.
23. Polarization of a Huygens source with the illumination Eo in the direction 1y.
24. Field of a Huygens source with arbitrary aperture polarization.
25. Edge effects on small aprtures, insignificant with large apertures.
26. Why the Eo discontinuity can not be made for DC? 
27. Aperture-radiation calculation by summing Huygens sources.
28. Integration of Huygens sources on a rectangular aperture.
29. Simplifications in the far field, phase only.
30. Example: radiation pattern of an uniformly-illuminated rectangular aperture.
31. Directivity calculation from the power flow through the aperture.
32. Directivity calculation in the z axis of an arbitrary-illuminated aperture.
33. Relationship between directivity and area of a uniformly-illuminated aperture.
34. Definition and calculation of the effective area of an arbitrarily-illuminated aperture.
35. Definition and calculation of the illumination efficiency of an arbitrarily-illuminated aperture.


17.3.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 5: Waveguide horns, slow-wave structures
-------------------------------------------------------------------------------------
1. Repeat: Huygens source radiated field.
2. Repeat: aperture directivity calculation in the z axis.
3. Repeat: directivity of an uniformly-illuminated aperture.
4. Repeat: effective area and illumination efficiency.
5. Repeat: operation of a rectangular metal waveguide.
6. Truncated rectangular waveguide TE01 as antenna aperture, reflectivity?
7. Electric equivalent circuit of a rectangular-waveguide TE01 mode.
8. Corresponding TE01 maggnetic field, TEM approximation for large apertures.
9. Example: illumination efficiency of a truncated-waveguide TE01.
10. Higher-order waveguide modes TE10, TE02, directivity of a truncated-waveguide TE01.
11. Cutoff frequencies of rectangular-waveguide modes TE01, TE10 and TE02.
12. Implementation of a waveguide horn, smooth transition to limit higher modes.
13. Examples of different waveguide horns: E, H, symmetrical 3:4, conical.
14. Phase erorrs of pyramidal/conical horns, spherical wavefronts.
15. Example: demanding Rayleigh distance for delta-phi below pi/8 for a sat-tv antenna.
16. Sensible requirementsfor delta-phi: pi/2 in E plane -1dB, 3pi/4 in H plane -1dB.
17. Square-phase error effects on radiation pattern, directivity and gain.
18. Comparison of pyramidal-horn radiation patterns in E and H planes.
19. Phase-error effects on the radiation patterns, shallow minima, broader beam.
20. Cutoff frequencies and fields of TE11 and TM01 modes in circular waveguide.
21. LC impedance matching in a simple circular-waveguide horn.
22. Student project: coffee can as an efficient WiFi antenna.
23. Horn length for a given phase error, sensible directivity below 25dBi.
24. Correctin the square phase error with a converging dielectric lens.
25. Artificial dielectrics: metal balls, baloons, rods, resonance effects.
26. Implementation of a Yagi-Uda antenna with a converging and a diverging lens.
27. Banwidth and other limitations of a YagiUda antenna.
28. NBS tables and computer simulations of Yagi-Uda antennas.
29. Other slow-wave structures: crosses, loops, disks, "Vs".
30. Artificial dielectrics from rods in 3 dimensions.  
31. Helical wire as a slow-wave structure.
32. Implementation of a helix antenna with end-fire radiation.
33. Artificial dielectrics with 3D rod distributions.


24.3.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 6: Mirror antennas
---------------------------------------------------------------
1. Repeat: waveguide horns, TEM horn, requirements for the horn length.
2. Repeat: correcting the square-phase error with a converging lens, horn phase center and lens focal.
3. Repeat: slow-wave antennas, Yagi-Uda, practical limit D below 20dBi.
4. Correcting the square-phase error with a converging mirror. 
5. Finding the geometrical shape of a converging mirror.
6. Mirror cutouts: rotational symmetric and offset.
7. f/d ratio of symmetric and offset mirrors.
8. Example: f/d ratio of a camera lens, typical f/d of symmetric mirrors.
9. Under-illuminated, correctly-illuminated and over-illuminated mirror.
10. Uneven mirror illumination, spillover and feed shade (d above 5lambda, G above 20dBi).
11. Mirror illumination efficiency, -10dB rule on the edge for max G.
12. Avoiding interference and thermal noise with -15dB to -20dB edge illumination.
13. Illumination with a half-wave dipole in front of a metal plate, eta=60%.
14. Radiation pattern of a TE11 circular-waveguide horn, eta=60%.
15. Operation of a corrugated circular horn, Kumar feed, splash-plate feed.
16. Example: focal angle for f/d=0.4, corrugated flange, Dfeed approx 7dBi, eta=80%.
17. Offset mirror to avoid feed shade, factor cos(theta).
18. Example: d above 10lambda, f/d=0.6-0.7, Dfeed approx 12dBi, D above 27dBi.
19. Dual-mode horn TE11+TM11 for shallow dishes, eta=80%.
21. Dual-mirror antennas: Cassehrain and Gregorian.
22. Electrically-small antennas d below 5lambda: cup dipole, SBFA, archery target.
23. Spherical mirror, focal line.
24. Free-space wave propagation as a 2D analog Fourier transform.
25. Removing square-phase errors on finite distances with converging lenses.
26. Analog image processing in 2D frequency domain, reverse Fourier transform.
27. Limitations of the analog Fourier transform, requirements for the light source.


31.3.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 7: Antenna arrays
--------------------------------------------------------------
1. General antenna arrays, covering different directions.
2. Errors in array designs, phasor sum of vector fields.
3. Array*element pattern multiplication: same elements, same orientation, same polarization.
4. Wrong assumption of directivity multiplication.
5. Radiation of two isotropic sources.
6. Simplification in the far field, phase only.
7. Interesting case: equal source strength, arbitrary phase difference.
8. Broadside array: no phase difference, Theta max=pi/2.
9. Endfire arrray: Theta max=0 or pi, phase difference not necessarily phi=+/-kh.
10. Broadside examples: h=lambda/4, lambda/2, 3lambda/4, lambda, 2lambda.
11. Endfire examples fi=-kh: h=lambda/8, lambda/4, 3lambda/8, lambda/2, repeating broadside?
12. Example: ILS glideslope antenna: array with the underground mirror image.
13. Directivity of an arbitrary two-element array.
14. Directivity of a broadside array as a function of spacing h.
15. Directivity of an endfire array fi=-kh as a function of spacing h.
16. Max directivity of an endfire array fi=pi+kh/3, h towards 0, radiation efficiency?
17. Practical endfire array HB9CV h=lambda/8.
18. Endfire array with the mirror image in a large metal plate.
19. Practical implementation and properties of microstrip patches.
20. Examples of microstrip patches and patch arrays.
21. Impedance and feed of microstrip patches.
22. Broadside-array directivity from mutual impedance between elements.
23. Optimum broadside-array spacing from mutual impedance.
24. Approximate rule for broadside-array spacing from element beamwidth.
25. Four-element equispaced array on z axis.
26. Rotation of antenna arrays in spherical coordinates.
27. Two isotropic sources in X axis, cosThetaX.
28. Assembling radiation patterns: four isotropic sources in the XY plane.
29. Four half-wave dipoles on z axis in front of a metal reflector.
30. Serial feed of antenna arrays with examples, narrowband.
31. Combination of parallel and serial feed in antenna arrays.
32. Electrically-steerable arrays with suitable feed circuits.


7.4.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 8: Numerical electromagnetic simulation of antennas
------------------------------------------------------------------------------------------------
1. Maxwell equations in time and frequency domain.
2. Derivatives of scalar and vector functions.
3. Direct solution of Maxwell equations, singularities?
4. Scalar and vector potentials, field calculation from potentials.
5. Integral solution for retarded potentials.
6. Simple antenna problem, distribution of currents and charges?
7. Integral equation on a wire antenna with generator.
8. Method of Moments (MoM) for current distribution.
9. Unloaded and loaded thin wire.
10. Thin metal sheet as wire mesh, equal-area rule.
11. Thin dielectric sheet as capacitor mesh.
12. Nonzero-volume metal body, integral equation for Ht.
13. Finite differences (elements) in time and frequency domain.
14. Comparison of different electromagnetic numerical methods.
15. Antenna electromagnetic simulation tools, comparison FD/FEM and MoM.
16. Evolution of MoM and NEC2 and other tools.
17. NEC2 commands: geometry, excitation, frequency and result processing (radiation pattern).
18. Description of a symmetric dipole with NEC2 commands.
19. Symmetric dipole calculation with nec2c (Linux), explanation of the result.
20. Graphical display of the result with xnecview (Linux).
21. Animation of current distribution I(z) with xnec2c (Linux).
22. Animation of radiation pattern F(theta,phi) with xnec2c (Linux).
23. Graphics, calculation and display with 4nec2 (Windows).
24. NBS 5-element Yagi-Uda with gamma match for 430MHz.
25. Wrong boom simulation with thick wire in NEC.
26. Useful boom simulation with 3D wire grid. 
27. Simulation of coffee-can antenna for WiFi 2r=90mm l=140mm.
28. Drawing a coffee can with geometry builder in 4nec2 (Windows).
29. Adding the excitation probe, checking the radiated-power accuracy.
30. Calculation of the impedance, probe length adjustment.
31. Monopole above wire-mesh groundplane (4nec2 - Windows).
32. Monopole above surface-patch groundplane (4nec2 - Windows).
33. Monopole above inverted patches (4nec2 – Windows).
34. Patch in cup, excitation, color 3D pattern.
35. Patch in cup with radome, simulation of thin dielectric.
36. Unfortunate antenna location on a product
37. Workaround to correct the product, using geometry editor in 4nec2.
38. Observing the current distribution in 4nec2.
39. Organization of folders in 4nec2, exporting the results to xnecview.
40. NEC2.zip content.


14.4.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 9: Polarization and thermal noise
------------------------------------------------------------------------------
1. Choice of coordinate system for polarization, z=maxF(theta,fi).
2. Number of unknowns about polarization, ratio of linear components.
3. Left-hand and right-hand unit vectors, orthogonality, physicists and IEEE?
4. Calculations with complex vectors, scalar (dot) product.
5. Ratio of circular components Q, magnitude and phase.
6. Polarization measurement, axial ratio R, linear units and dB.
7. Conversion of Q into R for RHCP, changes for LHCP.
8. Power-transfer efficiency due to polarization mismatch.
9. Examples: Q, R and mutual efficiencies of same/different polarizations.
10. Assembling circular polarization from linearly-polarized antennas, patch with cut corners.
11. Circular polarization from birefringency in waveguides and matter, quarterwave plate.
12. Aaxial-mode helix antenna, single wire, right-hand helix=RHCP.
13. Flat spiral antenna, active ring.
14. Bandwidths of signal and observer, partially polarized and unpolarized light.
15. Radio link with interference, non-coherent sources, natural thermal noise.
16. Thermal equilibrium between two resistors, Johnson noise (hf lessthan kbT or f lessthan 6THz).
17. Loss-less antenna noise from the warm resistor inside the black body inside the radiation pattern.
18. Antenna noise temperature as a weighted average of noise temperature of visible targets.
19. Environment noise temperature: vegetation, soil, lake, cold sky, Sun.
20. Sky noise temperature: atmospheric opaciticy above 20GHz, galactic noise below 100MHz.
21. Received noise: antenna noise and amplifier noise.
22. Nonsense and sensible definition of noise figure.
23. Noise temperature of a GSM-phone antenna, both indoor and outdoor.
24. Example: sensitivity of a GSM-phone receiver, S/N=10 required.
25. Lab example: noise temperature of an antenna pointed to the Sun.


21.4.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 10: Electromagnetic-wave diffraction 
---------------------------------------------------------------------------------
1. Additional propagation losses: obstacle, shade, reflection, refraction, absorption, fading?
2. Example: aperture in obstacle as two concatenated links, power decreasing with r**-4.
3. Obstacle as scren with Huygens sources, coordinates?
4. Integration of the diffracted field.
5. Neglecting amplitude changes at small x,y,rho lessthan dtx,drx, phase important only.
6. Integration in polar coordinates, oscillation of the result.
7. Integration in polar coordinates without approximations, amplitude decay.
8. Physical explanation of field doubling on axis: direct ray + diffraction on edge.
9. Wave diffraction on opaque circular obstacle, Arago experiment.
10. Experiment: HeNe-laser diffraction on steel balls, rectangular obstacle and narrow slit.
11. Field distribution behind a circular obstacle, Arago spot.
12. Field distribution behind a circular aperture in an opaque obstacle.
13. Key points of integration, phase reversals, explanation by path-length differences.
14. Radii of Fresnel zones, Frensel ellipsoids in 3D.
15. Fresnel converging lens with (two) even-zone shading, phasor sum.
16. Explanation of the operation of a dielectric converging lens.
17. Efficiency comparison between a dielectric lens and a Fresnel lens.
18. Fresnel converging mirror from metal rings covering even Fresnel zones.
19. Parabolic mirror cut along Fresnel zones and lifted Fresnel rings.
20. Arago consequences: burn-out of laser mirrors, back beam of symmetrical converging mirrors.
21. Shapes of natural obstacles, transversal mountain ridge.
22. Diffracted field integration in Cartesian coordinates.
23. Graphical solution of the integral as clothoid curve (Euler or Cornu spiral).
24. Key points of integration on clothoid, phase reversals.
25. Diffracted field behind knife-edge obstacle below and above the obstacle edge.
26. Required space for undisturbed wave propagation: 1st Fresnel ellipsoid.
27. Examples: Fresnel-zone radii for radio, microwaves and optics.
28. Diffraction attenuation of a knife-edge obstacle, approximation for h largerthan rho1.
29. Approximation validity at large obstacles, obstacle shape, vegetation.
30. Example: leaves on trees and NMT attenuation measurements at 400MHz.


28.4.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 11: Electromagnetic-wave reflection 
--------------------------------------------------------------------------------
1. Repeat: Fresnel ellipsoids and Fresnel zones.
2. Repeat: radii rhon and areas An of Fresnel zones.
3. Repeat: knife-edge obstacle loss, diffraction on a mountain ridge.
4. Approximation validity for natural obstacles between rho1 lessthan h lessthan 5*ro1?
5. Radio link over a flat mirror on a mountain ridge, Am muchlessthan A1.
6. Diffractor design on a mountain ridge by shading every second Fresnel zone.
7. Radio-link calculation over a diffractor on a mountain ridge, Ad muchlessthan A1.
8. Size comparison of a mirror, a diffractor and the first Fresnel zone, phase corrections not required.
9. Link comparison over a diffractor versus mirror, advantages and disadvantages.
10. Monostatic and bistatic radar.
11. Definition of radar cross-section, radar range calculation.
12. Back reflection from a flat plate, radar cross-section of a flat mirror.
13. Back reflection from a rectangular corner.
14. Cube-corner reflector examples for radio and optics.
15. Omnidirectional reflection from a large metal sphere.
16. Radar cross-section of a large metal sphere through 1st Fresnel zone on the sphere.
17. Radar cross-sections of different aircraft from different directions, inserting metal spheres.
18. Examples: radar cross-sections of passenger and military aircraft.
19. Example: shooting down an "invisible" military aircraft from below, large 1st Fresnel zone.
20. Background clutter, separation of targets using the Doppler shift.
21. Double Doppler shift from a radar target.
22. Avoiding Doppler-radar detection: slow speeds of all moving parts of an aircraft.
23. Seceondary radar: military IFF, civilian modes A,C,S.
24. Radio link with ground reflection, geometry hrx lessthan htx muchlessthan d.
25. Fresnel ellipsoid, elongated 1st Fresnel zone for ground reflection, required area?
26. Rayleigh criterion for roughness, mirror reflection deltaphi below pi/4, practical example.
27. Dielectric reflectivity plots for VP (TM) and HP (TE).
28. Polarization-independent reflection for Theta closeto pi/2, reflectivity Gamma=-1.
29. Experiment: light reflection from paper sheet at shallow incidence.
30. Calculation of interference between direct and reflected waves at Gamma=-1.
31. Amplitude and phase approximations at hrx lessthan htx muchlessthan d.
32. Received field Ed+Er plot as a function of receiver height hrx.
33. Approximation for small heights, received power decays with fourth power of distance.
34. Approximations for propagation in urban environment, measurement of parameters.
35. Using circular polarization to suppress reflections in satellite links at steep incidences, small Theta.


5.5.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 12: Tropospheric absorption and refraction
--------------------------------------------------------------------------------------
1. Troposphere composition, nitrogen, oxygen, argon, water vapour, trace gases, precipitations.
2. Important effects of the troposhpere on radio waves, attenuation and refraction index.
3. Electron UV and molecular ir resonances of AIR, equivalent electric circuit.
4. Visible-light window and radio/microwave window.
5. Refraction index and attenuation as a function of frequency.
6. Practical attenuation data for Earth's atmosphere between 1MHz and 100PHz, H2O and O2.
7. Tropospheric refraction, dry air and water vapour.
8. Refraction index and wavelength as function of altitude.
9. Refraction of visible/radio rays in troposphere, pracitcal geometry considerations.
10. Calculation of the curvature radius for a horizontal ray in the troposphere.
11. Example: calculation of the curvatue radius for radio and optics at h=0.
12. Including the wet (water vapour) component as summation of curvatures.
13. Effective radius of Earth for radio waves and optics, factor K=Reff/Rearth.
14. Tropospheric refraction-index units deltan=N*1E-6 (propagation software).
15. Drawing:  visibility from towers/hills.
16. Calculation: geometrical, optical and radio range from a h=100m hill.
17. World map of the factor N.
18. Example: for in a valley, graphs T(h) and n(h).
19. Refraction and total reflection on an inversion layer.
20. History of radio-propagation software, RadioMobile desktop and online.
21. Setting up the maps, networsk and units in RadioMobile.
22. Link profiles with RadioMobile, antenna-height effect with obstructed 1st Fresnel zone. 


12.5.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 13: Atmospheric precipitations and ionosphere
------------------------------------------------------------------------------------------
1. Radar cross-sections of different-size spheres radius/lambda.
2. Plot for Rayleigh/resonant(Mie)/large sphere examples.
3. Examples for large sphere: aicraft in radio, clouds in optics.
4. Examples for Rayleigh scattering: rain in radio, blue sky in optics.
5. Polarization dependence of Rayleigh scattering, practical use in photography.
6. Derivation of the Rayleigh scattering on a small metal sphere, electrostatic dipole.
7. Derivation of the radar cross-section of a small metal sphere.
8. Dielectric factor for small dielectric spheres, examples for water and ice.
9. Marshall-Palmer equation for precipitation intensity.
10. Examples of precipitation intensity as R[mm/h] in Z[dbZ].
11. Z units dBZ, random phase implies power summation.
12. Weather-radar equation, dependence on G and r**-2.
13. Considering nonideal radar-antenna beam shape.
14. Example of radar return for 40dBZ rain.
15. Additional precipitation attenuation: water dielectric loss and Rayleigh.
16. Shape of rain drops, effect on polarization.
17. ITU recommendation P838-3 for precipitation attenuation.
18. Moving of charged particles in the ionosphere.
19. Convective current of charged particles decreases the relative perimittivity.
20. Charges and masses of different particles: electrons, protons, heavier ions.
21. Refractive index of the ionosphere, plasma frequency.
22. Boundary dielectric/conductor at plasma frequency.
23. Plot of ionospheric layers day and night, examples of plasma frequencies.
24. Radio link via ionosphere, calculation of MUF for maximum range.
25. MUF during day and night, range examples.
26. Definition of LUF due to atenuation, daylight E,D, very small at night.
27. Useful frequency bands of the inosphere during day and night.
28. Effect of the ionosfere on GPS at 1.5GHz.
29. Electron gyromagnetic resonance in the Earth's magnetic field, fg=1.4MHz "Val202", birefringence.


19.5.2022 - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 14: Radio-signal fading
--------------------------------------------------------------------
1. Repeat: short-wave radio link via the ionosphere.
2. Short-wave reception fading: ionospheric multipath and Faraday rotation.
3. Daily fading: MUF/LUF for day and night, Solar activity.
4. Multipath fading in mobile communications, urban environment.
5. Fading due to weather, temperature inversion and precipitations.
6. Changing noise levels, galactic noise, man-made noise.
7. Measurement: time dependence of reception level.
8. Arranging fading data in histograms, choice of column widths.
9. Number of measurements to find the outage probability?
10. Fitting a mathematical curve to the measured data, physical background?
11. Many similar small contributions, phasor diagram of Rayleigh distribution.
12. Amplitude probability density of Rayleigh distribution, 1 parameter Sigma.
13. Strong direct ray, phasor diagram, Rice distribution, 2 parameters Eo, Sigma.
14. Product of weather effects, log-normal distribution, 2 parameters mdB, SigmadB.
15. Comparing different fading distributions, graphical display.
16. Rayleigh distribution probability density converted to Pmin and Paverage.
17. Calculation of outage probability for Rayleigh distribution.
18. Simplification for small outage probability Pmin muchlessthan Paverage.
19. Example: outage probability for GSM phone.
21. Diversity reception: spatial, polarization, directional, frequency and time.
22. Practical implementation of diversity: antennas, frequency hopping, repetitions.
23. Antenna spacing for spatial diversity.
24. Using fading correlation between two receiving antennas, distance for min/max.
25. Distance choice of uncorrelated reception fading.
26. Outage probability of best-choice versus optimum-combining diversity algorithms.
27. Practical fading: why is Rayleigh distribution only important.
28. Radio spectrum reuse, distance to interferer di/du=?
29. Radio S/N approx 10dB for simple modulations.
30. Fading margin approx 20dB for 1% outages.
31. Signal attenuation in urban environment, exponent N approx 4. 
32. Channel repetition period di/du approx 5.5 for 10dB S/N and 20dB fading margin.
33. 2D map with 9 channels for di/du=5, circles to hexagonal cells.
34. Influence of antenna height, umbrella cell, sector cells.


26.5.2022  - ANTENNAS AND PROPAGATION lecture 15: Multipath distortion and MIMO
-------------------------------------------------------------------------------
1. Radio-channel transfer function with multipath distortion.
2. Multipath fading in frequency domain.
3. Frequency-domain fading periods in different frequency ranges and environments.
4. Narrowband and wideband users compared to frequency-domain fading.
5. Analog NMT, narrowband user experiences amplitude fading.
6. Analog TV ghosts, wideband user experiences multipath distortion.
7. Adaptive filtering to correct multipath distortion in analog TV and GSM.
8. Stability issues of infinite-impulse-response (IIR) filters in transmission zeros.
9. Spread-spectrum radio communication: military, IS95 and UMTS.
10. Signal processing in spread-spectrum radio links, code-division multiple access.
11. CDMA limitations: user power control and poor signal-to-interference ratio.
12. First multitone modems for ionospheric links cca 1950.
13. OFDM link with FFT-1 in the transmitter and FFT in the receiver.
14. Cyclic prefix and/or suffix to handle differential multipath delay, SFN.
15. Frequency-accuracy requirements of OFDM, Doppler correction.
16. OFDM spectrum, multipath effects, error detection and correction.
17. OFDM peak-to-average power ratio (PAPR), transmitter efficiency?
18. Improving spectral efficiency C/B using MIMO, example MIMO 3x3, det(M)=?
19. Polarization multiplex as MIMO 2x2, det(M) always large.
20. High-efficiency short-range radio links in the Fresnel region, LOS-MIMO.
21. Example: LOS-MIMO at 15GHz, 10km, calculation of the antenna spacing.
22. Short-range LOS-MIMO links: d=1m, f=100GHz, C=100Gbit/s, r lessthan 1km.



******************************************************************************************************