SNOV PREDMETA ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV V LETNEM SEMESTRU 2022/23
-------------------------------------------------------------------


16.2.2023 - 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.


23.2.2023 - 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.


2.3.2023 - 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. Vprašanje kako narediti izkoristek eta in smernost D?
4. Ponovitev: zahteve, polje in sevalna upornost točkatega električnega dipola. 
5. Definicija majhnega točkastega magnetnega dipola s poenostavitvami.
6. Zapis vektorskega potenciala magnetnega dipola z zanemaritvami.
7. Izračun električnega polja iz vektorskega potenciala, samo sevanje.
----------
8. Izračun magnetnega polja preko ME2, samo nakazano.
9. Sevalna upornost magnetnega dipola, odvisnost lambda**-4.
10. Izvedba magnetnega dipola kot okvirna antena za srednje valove lambda=300m.
11. Povečanje sevalne upornosti s številom ovojev okvirne antene, A=1m2, N=10.
12. Povečanje sevalne upornosti s feromagnetnim jedrom v feritni anteni.
13. Primernjava bližnjega in daljnjega polja električnega in magnetnega dipola.
14. Zahteve za elektromagnetno združljivost (EMC) pri nizkih in visokih frekvencah.
15. Kako izdelati anteno z dobrim izkoristkom, l primerljiv z lambda, I ni konst.
16. Pojavi bližnjega polja, L in C tanke žice, primerjava z bikoničnim vodom.
17. Izračun sevanja dolge žice z uporabo rezultata točkastega električnega dipola.
18. Poeonstavitve amplitude za sevanje polvalovnega dipola.
19. Faza prispevkov v Fraunhoferjevem področju.
20. Rešitev integracije sevanja polvalovnega dipola, primerjava smernih diagramov.
21. Sevalna upornost polvalovnega dipola, ocena izkoristka.
----------
22. Izračun smernosti polvalovnega dipola, isti integral.
23. Merske enote za smernost dBi (teorija) in dBd (meritve).
24. Vprašanje napajanja dipola z dvovodom pod pravim kotom.
25. Simetrirna naprava s slepim lambda/4 kablom.
26. Simetrirna naprava za zaviti dipol s tranfsormacijo Z s polvalovnim vodom. 
27. Napajanje na koncu: rokavni dipol.
29. Razne GP antene, izničevanje toka v nosilcu, učunek na smerni diagram.
30. *** 1. tiha vaja iz ANTEN IN RAZŠIRJANJA VALOV. ***


9.3.2023 - 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.


16.3.2023 - 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. Efektivna površina in izkoristek osvetlitve odprtine.
5. Ponovitev: pravokotni kovinski valovod, razlaga in polja.
6. Delovanje prehoda koaks>>>valovod.
7. LC prilagoditev impedance v preprostem valovodnem prehodu.
8. Pripadajoče magnetno polje TE01, približek TEM za velike odprtine.
----------
9. Zgled: smernost in izkorstek osvetlitve odrezanega valovoda TE01.
10. Izvedba piramidnega lijaka, blagi prehod omeji višje rodove.
11. Prikaz različnih valovodnih lijakov, E,H, simetrični 3:4, stožčasti.
12. Napake faze siemtričnih piramidnih lijakov, krogelne valovne fronte v lijaku.
13. Zgled: nemogoča zahteva za Fraunhoferjev pogoj fi pod pi/8 za sat-tv anteno.
14. Smiselne zahteve pi/2 v ravnini E -1dB in 3pi/4 v ravnini H -1dB.
17. Primerjava smernih diagramov pravokotnega piramidnega lijaka v ravinah E in H.
18. Učinek napake faze na smerni diagram, plitvi minimumi, širši snop.
19. Izračun dimenzij lijaka za zahtevo odstopanja faze, smiselno G pod 25dBi.
20. Popravljanje napake faze z zbiralno lečo, z zbiralnim zrcalom, s skupino.
----------
21. Usmerjena valovodna antena z lečo iz dielektrika.
22. Izvedba umetnega dielektrika SWS: kroglice, balončki, palčke, rezonanca.
23. Izvedba in delovanje Yagi-Uda antene z zbiralno in razpršilno lečo.
24. Druge strukture z upočasnjenim valovanjem: križci, zanke, diski, Vji.
25. Lastnosti vijačne žice kot umetnega dielektrika.
26. Izvedba in delovanje vijačne antene z osnim sevanjem.
27. NBS tabele in računalniško načrtovanje anten Yagi-Uda.


23.3.2023 - 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. Smerni diagram krožnega kovinskega valovoda TE11 z razlago, eta=60%.
14. Učinek utorov na EM polje in lastnosti korugiranega lijaka.
15. Zgled: goriščni kot alfa za f/d=0.4, korugirana prirobnica, eta=80%.
16. Izmaknjen izrez za izogibanje senci žarilca, slabe in dobre lastnosti, f/d=0.6-0.7.
17. Izmaknjeni izrez zrcala, običajni f/d, povezava z alpha, smernost žarilca 12dBi.
18. Izbira izmika izreza offset zrcala za preprečevanje sence, D nad 27dBi.
19. Dvorodovni lijak TE11+TM11 za plitva zrcala, eta=80%.
20. Zahteve za točnost oblike zrcala kot funkcija izgube dobitka.
21. Izdelava zbiralnih zrcal, pasanje, mehanski podporniki.
21. Običajne napake poškodb paraboličnih zrcal in njihov učinek.
22. Smiselna velikost nad 10 lambda in smernost nad 27dBi offset, faktor cos(theta).
23. Kvadratna napaka faze in smerni diagram, točnost zrcala in iskanje gorišča.
24. Dvozrcalne antene: Cassegrain in Gregorijanska, razlogi in zahteve.
25. Krogelno zrcalo, goriščna daljica, uporaba.
26. Električno majhne zrcalne antene pod 5 lambda: skodelica, SBFA in tarča.
----------
27. Izpeljava dvodimenzijske Fourier-jeve transformacije.
28. Popravek kvadratne napake z lečami na končni razdalji.
29. Obdelava slik, sito v frekvenčnem prostoru, obratna F.
30. Omejitve Fourier-jeve transformacije, zahteve izvora.
31. *** Druga tiha vaja iz ANTEN IN RAZŠIRJANJA VALOV ***.


30.3.2023 - 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, 3lambda/2, 2lambda.
---------
11. Primeri smernih diagramov osne skupine dveh izvorov fi=-kh:
h=lambda/8, lambda/4, 3lambda/8, lambda/2, 3lambda/4, ponavljanje lambda.
12. Izpeljava smernosti splošne skupine kot funkcija razdalje.
13. Diagram smernosti bočne skupine kot funkcija razdalje h.
14. Diagram smernosti osne skupine fi=-kh kot funkcija razdalje h.
15. Iskanje fi za največjo smernost osne skupine, fi=pi+kh/3, h proti 0.
16. Primerjava osne skupine smernosti dveh virov.
17. Primerjava smernih diagramov osnih skupin.
18. Praktična osna skupina HB9CV h=lambda/8.
19. Osna skupina z zrcaljenjem v veliki kovinski plošči.
20. Praktična izvedba in lastnosti mikrotrakastih krpic.
21. Prikaz primerkov različnih mikrotrakastih anten in skupin.
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. Enakomerna skupina več izvorov.
28. Binomska bočna skupina.
29. Smerni diagrami biomskih skupin.
30. Obračanje anten in skupin v krogelnih koordinatnih sistemih.
31. Skupina dveh (izotropnih) izvorov v osi X, cosThetaX oziroma osi Y, cosThetaY.
32. Sestavljanje smernih diagramov: štirje dipoli pred kovinsko steno.
33. Vzporedno napajanje (bočne) skupine s prikazom zgledov, širokopasovno.
34. Zaporedno napajanje skupine s prikazom zgledov, ozkopasovno.
35. Kombinacija vzporednega in zaporednega napajanja v skupinah.
36. Skupine z elektronskim krmiljenjem napajanja.
37. Logaritmično-periodična skupina dipolov.


6.4.2023 - 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


13.4.2023 - 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. Stokesovi parametri in Poincarejeva krogla.
11.Hiter in počasen opazovalec, stopnja polarizacije m.
12. Sestavljanje krožne polarizacije z linearnimi antenami, obrezana krpica.
13. Krožna polarizacija z dvolomnostjo v valovodu in v sljudi.
14. Vijačna antena z osnim sevanjem (axial-mode helix), 1 žica, desna=RHCP.
15. Ploščata špiralna antena, aktivni kolobar.
16. Štirižična vijačna antena za pokrivanje polkrogle.
----------
17. Radijska zveza z motnjami, nekoherentni izvori: naravni toplotni šum.
18. Planckov zakon sevanja in Rayleigh-Jeansov približek.
19. Razlaga šuma brezizgubne antene z uporom v črnem telesu v snopu sevanja.
20. Toplotno ravnovesje sevanja dveh uporov, Johnson hf pod kbT ali f pod 1THz. 
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. Šumne razmere v sprejemniku: šum antene in šum ojačevalnika na vhodu, zgledi.
25. Zgled: zahtevani S/N=10 občutljivost sprejemnika GSM telefona.
26. Primerjava dveh različnih satelitskih sprejemnikov.
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.
32. Definicija razmerja G/T sprejemne antene.
33. Zgled razmerja G/T za različo osvetlitev paraboličnega zrcala.
----------
34. *** 3. tiha vaja iz ANTEN IN RAZŠIRJANJA VALOV ***.


20.4.2023 - 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, samo slika.
----------
11. Posledice Arago zažig laserskih zrcal, vzvratni snop simetričnega zrcal
12. Porazdelitev polja za krožno oviro, Aragova točka.
13. Poratdelivev polja za krožno odprtino v neprosojnem zaslonu.
14. Značilne točke integracije, skok faze za pi, razlaga z razlikami dolžin poti.
15. Polmeri Fresnelovih con, Frenselovi elipsoidi v prostoru.
16. Fresnel-ova zbiralna leča s senčenjem dveh sodih con, kazalčna vsota.
17. Razlaga delovanja dielektrične zbiralne leče.
18. Primerjava učinkovitosti dielektrične in Fresnelove zbiralne leče.
19. Fresnel-ovo zbiralno zrcalo iz kovnskih kolobarjev sodih con.
20. Parabolično zrcalo razrezano po Fresnelu, dvignjeni Fresnelovi kolobarji.
----------
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.
31. Uklanjalnik in prizma na vrhu gorskega grebena.


27.4.2023 - predavanja odpadla zaradi praznika
----------------------------------------------


4.5.2023 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
-------------------------------------------------
1. Izven snovi: efektivna dolžina antene, definicije E, U, eff, odprte sponke?
2. Dopolnitev uklona: vpliv listja na drevesih.
3. Ponovitev iz optike, Fresnelove odbojnosti.
4. Velikostni razredi odbojnosti: polietilen, keramika, voda, BaTiO3.
5. Radijska zveza z odbojem od tal, geometrija naloge hrx manjšiod htx dostimanjšiod d.
6. Fresnelov elipsoid in podolgovata 1.F.C. pri odboju od tal, potrebna površina?
7. Rayleighjev kriterij za hrapavost, zrcalen odboj pri deltafi podpi/4, računski zgled.
8. Graf odbojnosti od dielektrika za VP (TM) in HP (TE).
9. Polarizacijsko neodvisen odboj pri Theta blizu pi/2 odbojnst Gama=-1.
10. Poskus: odboj svetlobe od lista papirja pod nizkim kotom.
11. Izračun interference neposrednega in odbitega vala pri Gama=-1.
12. Približki za amplitudo in fazo prihrx manjšiod htx dostimanjšiod d.
13. Graf sprejetega polja Es=En+Eo kot funkcija višine sprejemnika hrx.
----------
14. Približek za majhne višine, sprejeta moč upada s četrto potenco razdalje.
15. Približki za domet brez vidljivosti v mestnem okolju, meritve parametrov.
16. Uporaba krožne polarizacije za izločanje odbojev v satelitski zvezi Theta proti nič.
17. Izračun radijske zveze preko ravnega zrcala na vrhu grebena.
18. Primerjava velikosti zrcala, ukanjalnika in A1, popravki faze nepotrebni.
19. Primerjava zvez reko uklanjalnika in zrcala, prednosti in slabosti.
20. Monostatični in bistatični radar.
21. Definicija odmevne površine sigma, izpeljava dometa radarja.
22. Odboj valovanja točno nazaj od ravne plošče, sigma ravnega zrcala.
23. Odboj valovanja v isti smeri nazaj v pravokotnem vogalu.
24. Zgledi trirobnikov (mačjih oči) v radiu in v optiki.
----------
25. Zgled razpršenega odboja na veliki kovinski krogli.
26. Odmevna površina velike kovinske krogle preko 1.FC na krogli.
27. Zgledi odmevnih površin različnih letal iz različnih smeri, vstavljanje krogel.
28. Zgled: izračun dometov radarja za potniška in vojaška letala.
29. Zgled: sestrelitev "nevidnega" letala od spodaj, velika 1.FC.
30. Problem ozadja, razločevanje radarskih ciljev z Dopplerjevim pojavom.
31. Dvakratni Dopplerjev pomik frekvence v radarski zvezi.
32. Izogibanje radarju: nizke hitrosti vseh delov letala.
33. Sekundarni radar IFF vojaški in A,C,S v civilnem zračnem prometu.


11.5.2023 - 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. Odmevna površina majhne/primerljive/velike krogle a/lambda.
20. Enačbe Rayleigh/rezonančni(Mie)/velika krogla.
21. Polarizacijska odvisnost Rayleigh-jevega spanja, izkoriščanje v fotografiji.
22. Izpeljava Rayleighjevega sipanja na majhni kovinski krogli, dipol v statiki.
23. Zapis odmevne površine majhne kovinske krogle.
----------
24. Dielektrični faktor za kroglo iz dielektrika za vodo in led.
25. Odmevnost padavin po enačbi Marshall-Palmer, naključna faza seštevanje moči.
26. Zgledi jakosti padavin kot R[mm/h] in Z[dbZ].
27. Izpeljava enačbe vremenskega radarja, odvisnost od G in r**-2.
28. Upoštevanje oblike snopa antene vremenskega radarja.
29. Zgled jakosti signala vremenskega radarja.
30. Dielektrične lastnosti vode v radijskem mikrovalovnem področju.
31. Dodatno slabljenje padavin v radijski zvezi: diel.izgube vode in Rayleigh.
32. Oblika dežnih kapljic in učnek na polarizacijo valovanja.
33. ITU priporočilo P838-3 za določanje slabljenja padavin z zgledi.


18.5.2023 - predavanja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV
--------------------------------------------------
1. Pojavi v zemeljski ionosferi, premikanje naelektrenih delcev.
2. Konvektivni tok naelektrenih delcev spremeni relativno dielektričnost.
3. Elektrine in mase različnih delcev: elektroni, protoni, težji ioni.
4. Lomni količnik ionosfere, definicija frekvence plazme.
5. Meja dielektrik/prevodnik iz frekvence plazme.
6. Graf ionosferskih pasov podnevi in ponoči, frekvence plazme.
7. Radijska zveza preko ionosfere, izračun MUF za največji domet.
8. Velikostni razredi MUF za dan in noč, zgledi dometov.
9. Definicija LUF glede na slabljenje podnevi E,D, zelo majhno ponoči.
10. Uporabni frekvenčni pas ionosfere podnevi in ponoči.
11. Fazna in skupinska hitrost valovanja v ionosferi vg pod c0 pod vf.
12. Ocena pogreškov položaja GPS na 1.5GHz zaradi ionosfere, definicija TEC.
----------
13. Žiromagnetna rezonanca v zemeljskem magnetnem polju, zglef fg=1.4MHz "Val202".
14. Krožna dvolomnost ionosfere, različna lomna količnika RHCP/LHCP.
15. Faradayevo sukanje polarizacije v ionosferi, velikostni razredi in posledice.
16. Presih kratkovalovnega sprejema: večpotje in polarizacija v ionosferi, velikostni razredi.
17. Presih zaradi večpotja v mobilni telefoniji, velikostni razrediv mestnem okolju.
18. Presih ob vremenskih pojavih inverzije ali padavin.
19. Vodne kapljice, sneg in žled na radijskih antenah.
20. Meritev: časovna odvisnost jakosti sprejema.
21. Urejanje izmerjenih podatkov histogram, izbira širine stolpcev.
22. Število meritev za določanje verjetnosti izpada zveze?
23. Prilagajanje matematične krivulje, fizikalna utemeljenost?
24. Številni podobni prispevki, vsi majhni, kazalčni Rayleighjeve porazdelitve.
25. Izpeljava gostote verjetnosti amplitude po Rayleighu, 1 podatek Sigma.
26. Močen neposedni žarek, kazalčni diagram, Ricejeva porazdelitev, 2 podatka Eo, Sigma.
27. Produkt slabljenj vremenskih pojavov, log-normalna porazdelitev, 2 podakta mdB, SigmadB.
----------
28. Primerjava različnih statistik za izpad zveze, grafična predstava.
29. Rayleighjev izpad preračunan za Pmin in Ppovprečni.
30. Izračun verjetnosti izpada zveze za Rayleighjevo porazdelitev
31. Poenostavitev za mahjne pogostnosti izpada Pmin dostimanjšiod Ppovprečni.
32. Zgled: verjetnost izpada zveze do GSM telefona.
33. Raznoliki sprejem: prostorski, polarizacijski, smerni, frekvenčni in časovni.
34. Praktične izvedbe raznolikosti: antene, skakanje, ponavlja.
35. Učikovitost različnih raznolikosti v različnih zvezah.
36. Izbira razdalje med antenama za prostorsko raznolikost.
37. Izkoriščanje korelacije med sprejemnima antenama, razdalja za min/max.
38. Izbira razdalje med antenama za nekoreliran sprejem.
39. Verjetnost izpada pri izbiri boljšega ali pri optimalnem sestavljanju.


25.5.2023 - 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. *** 5.tiha vaja ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV ***


Laboratorijske vaje ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV 2022/23
-------------------------------------------------------

1. sklop (15.3.2023)

    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 (5.4.2023)

    6. Določanje faznega središšča antene
    7. Izbira dolžine radialov ground-plane antene
    8. Porazdelitev polja na odprtini piramidnega lijaka
    9. Fazni potek vzbujanja elementov Yagi antene
    10. Poskusi z optično Fourier-jevo transformacijo

3. sklop (26.4.2023)

    11. Določanje gorišča zrcala iz kvadratne napake faze
    12. Medsebojna impedanca dveh polvalovnih dipolov
    13. Merjenje šumne temperature antene
    14. Ugotavljanje polarizacije antene in osnega razmerja

4. sklop (17.5.2023)

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

5. sklop (31.5.2023)

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

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