SNOV PREDMETA ANTENE IN RAZŠIRJANJE VALOV V LETNEM SEMESTRU 2011/2012 ---------------------------------------------------------------------- 22.2.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- 1. Domet štirih osnovnih fizikalnih sil. 2. Brezvrvična zveza s težnostno in električno silo. 3. Omejitev velikosti oddajnika: domet statičnih dipolov. 4. Enakomerno gibajoče elektrine: medsebojna induktivnost. 5. Sevanje elektromagnetnih in težnostnih valov. 6. Domet brezvrvične zveze s sevanjem. 7. Vektorski potencial tokovnega elementa. 8. Točno magnetno polje tokovnega elementa. 9. Kontinuiteta toka in elektrine, skalarni potencial dipola. 10. Točno električno polje dinamičnega dipola z razlago. 11. Poynting-ov vektor tokovnega elementa z razlago. 12. Izračun sevane moči tokovnega elementa. 13. Zgled: Teslov transformator kot tokovni element. 14. Izračun sevalne upornosti tokovnega elementa. 15. Razlaga sevalne upornosti in nadomestno električno vezje. 16. Zgled: sevalni izkoristek Teslovega transformatorja. 29.2.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- 1. Ponovitev: sevano električno, magnetno polje, pretok moči. 2. Ponovitev: nadomestno vezje in razlaga sevalne upornosti. 3. Izračun dometa neusmerjenega oddajnika. 4. Izračun dometa usmerjenega oddajnika (stožec). 5. Definicija in izračun smernosti iz kota sevanja. 6. Zapis sevanega polja, polarizacija in smerni diagram. 7. Izračun smernosti iz amplitudnega smernega diagrama. 8. Definicija dobitka antene, logaritemske enote dBi in dBd. 9. Koherentni in nekoherenti sprejem radijskih valov z zgledi. 10. Povezava med smernostjo in površino pri koherentni anteni. 11. Koherentna in nekoherentna oddaja z zgledi. 12. Zgled: izračun divergence laserskega žarka, kolimator. 13. Zgled: prenos električne energije iz vesoljske elektrarne. 14. Radijska zveza s koherentno oddajo in sprejemom. 15. Zapis slabljenja na tri načine, smernosti in površine. 16. Izbira valovne dolžine: zgodovina in zahteve zveze. 17. Veljavnost izrazov na majhnih razdaljah? 7.3.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) -------------------------------------------------- 1. Recipročnost slabljenja koherentne zveze, majhne razdalje? 2. Neenakomerna osvetlitev nekoherentnega RX na majhnih razd. 3. Učinkovitost koherentnega sprejema na premajhni razdalji. 4. Napaka faze in izguba dobitka zaradi nje. 5. Fraunhofer-jev pogoj za daljnje polje. 6. Zgled: globinska ostrina fotoaparata in zaslonka. 7. Zgled: Fraunhofer-jevega področja za resnične antene. 8. Fraunhofer-jevo področje za zvezo med dvema antenama. 9. Razmejitev: statični, sevano in daljnje polje. 10. Zgled: Fraunhofer in vzdolžni prerez žarka zrcalne antene. 11. Sevano in daljnje polje kot geometrijska in valovna optika. 12. Definicija faznega središča antene in njegov pomen. 13. Merjenje faznega središča, antene brez faznega središča. 14. Vektorski potencial zankice na velikih razdaljah (sevanje). 15. Točno električno in magnetno polje zankice. 16. Pretok moči in sevalna upornost zankice. 17. Izvedba in učinkovitost okvirne antene in feritne antene. 18. Električne in magnetne antene glede na izvor motenj. 19. Elektromagnetna združljivost, zahteve za E, H in S. 14.3.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- 1. Ponovitev: polje in sevalna upornost tokovnega elementa. 2. Izračun polja in smernega diagrama konst. tokovne daljice. 3. Težava izvedbe tokovne daljice, pojavi bližnjega polja. 4. Stojni valovi na bikonični in tankožični anteni. 5. Porazdelitev toka na simetričnih dipolih različnih dolžin. 6. Porazdelitev toka na nesimetričnih dipolih. 7. Izračun sevanega polja polvalovnega dipola. 8. Pretok moči in sevalna upornost polvalovnega dipola. 9. Smerni diagram in smernost polvalovnega dipola. 10. Merske enote za smernost in dobitek dBi in dBd. 11. Potek impedance simetričnega dipola s frekvenco. 12. Problem napajalnega voda za polvalovni dipol. 13. Enostavne simetrirne naprave za polvalovni dipol. 14. Transformacija impedance v zavitem dipolu. 15. Napajanje rokavnega dipola, srajčka in GP antene. 16. Izbira dolžine palčk GP antene, tok nosilca in smerni diag. 17. Nesimetrični dipoli: SV oddajnik, J antena. 21.3.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- 1. Ponovitev: računanje polja tankožične antene, znan I(z). 2. Poenostavitve: izničenje sevanja simetričnih tokov. 3. Sevanje prenosnega valovoda? Porazdelitev toka na lijaku? 4. Ovijanje antene v ploskev, zamenjava z viri na ploskvi. 5. Huygens-ovo pravilo za majhno odprtino: točkasti izvor. 6. Hugens-ovo načelo za veliko odprtino: seštevanje točkastih. 7. Razširjene Maxwell-ove enačbe in prestopni z magnetimani. 8. Opis elektromagnetnega Huygens-ovega izvora. 9. Razširjeni Lorentz-ov izrek o recipročnosti. 10. Računanje polja preko recipročnosti,primerjava z meritvami. 11. Izračun sevanja Huygens-ovega izvora preko recipročnosti. 12. Polarizacija in smerni diagram Huygens-ovega izvora. 13. Izračun sevanega polja antenske odprtine. 14. Zgled: sevano polje enakomerno osvetljenega pravokotnika. 15. Izračun smernosti odprtine iz pretoka moči skozi odprtino. 16. Povezava med smernostjo in dobitkom enakomerno osv. odprt. 28.3.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- 1. Ponovitev: polje Huygens-ovega izvora. 2. Polje Huygens-ovega izvora za poljubno polarizacijo. 3. Računanje smernosti poljubno osvetljene odprtine. 4. Definicija in izračun izkoristka osvetlitve odprtine. 5. Definicija in izračun efektivne površine odprtine. 6. Zgled: polje in smerni diagram TE01 pravokotnega lijaka. 7. Primerjava smernih diagramov TE01 lijaka v ravninah E in H. 8. Zgled: izkoristek osvetlitve TE01 lijaka. 9. Rodovi v lijaku, napake polja in neželjeni tokovi zunaj. 10. Napake faze kratkih lijakov, učinek na smerni diagram. 11. Izračun potrebne dolžine lijaka za zahtevo odstopanja faze. 12. Zgled: dolžina lijaka za satelitsko TV na 12GHz. 13. Popravljanje napake faze z lečami in zrcali, skupine. 14. Izpeljava dvodimenzijske Fourier-jeve transformacije. 15. Popravek kvadratne napake z lečami na končni razdalji. 16. Obdelava slik, sito v frekvenčnem prostoru, obratna F. 17. Omejitve Fourier-jeve transformacije, zahteve izvora. 4.4.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) -------------------------------------------------- 1. Ponovitev: popravljanje kvadratne napake faze lijaka. 2. Izvedba umetnega dielektrika: kroglice, palčke, rezonanca. 3. Izvedba in delovanje Yagi-Uda antene z umetnimi lečami. 4. Načrtovanje, pasovna širina in omejutve Yagi antene. 5. Strukture z upočasnjenim valovanjem: križci, zanke, diski. 6. Izvedba in delovanje vijačne antene z osnim sevanjem. 7. Izpeljava geometrijske oblike zbiralnega zrcala. 8. Izrezi zrcala: rotacijsko simetrični in izmaknjeni. 9. Goriščni kot in razmerje f/d zrcala z zgledi. 10. Zgled: podosvetljeno, pravilno in prekoosvetljeno zrcalo. 11. Podosvetlitev zrcala, sevanje preko roba in senca žarilca. 12. Izkoristek osvetlitve zrcala, izbira ustreznega žarilca. 13. Delovanje korugiranih in dvorodovnih lijakov. 14. Zahteve za točnost oblike zrcala, običajne napake zrcal. 15. Izdelava zbiralnih zrcal, pasanje, mehanski podporniki. 16. Dvozrcalne antene: Cassegrain in Gregorijanska. 17. Delovanje in uporaba krogelnega zrcala, goriščna daljica. 18. Iskanje gorišča, kvadratna napaka faze in smerni diagram. 11.4.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- 1. Nekoherentni izvori: naravni toplotni šum, okolje motilcev. 2. Planck-ov zakon sevanja črnega telesa z razlago. 3. Wien-ov približek in Rayleigh-Jeans-ov približek. 4. Koherentni sprejem sevanja na eni sami polarizaciji. 5. Izračun koherentno sprejete šumne moči v anteni. 6. Sprejem nekoherentnega izvora z enorodovnim vlaknom. 7. Zgled: sklopni izkoristek LED na enorodovno vlakno. 8. Definicija in razlaga šumne temperature antene. 9. Šumna temperatura zrcala in sive ploskve. 10. Nadomestno vezje antene z uporom na določeni temperaturi. 11. Toplotno ravnovesje uporov na različnih temperaturah. 12. Šumne razmere v sprejemniku: šum antene in ojačevalnika. 13. Naravni izvori šuma: Zemlja, predmeti, zrcala, nebo. 14. Šumna temperatura neba kot funkcija frekvence. 15. Zgled: občutljivost sprejemnika GSM telefona. 16. Zgled: šumna moč TV sprejemnika, izračun moči oddajnika. 17. Zgled: izračun šumne temperature antene, ki gleda v Sonce. 18. Zgled: izračun šumne temperature gps antene 1+cos(theta). 18.4.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- 1. Gradnja antenskih skupin na splošno, napake načrtovanja. 2. Pravilo o množenju smernih diagramov skupine enakih. 3. Napačno pravilo o množenju smernosti elementa in skupine. 4. Izpeljava smernega diagrama skupine dveh izotropnih izvorov. 5. Poenostavitve: Fraunhofer, enako močna izvora. 6. Primeri smernih diagramov bočne skupine dveh izvorov. 7. Izpeljava smernosti splošne skupine dveh izotropnih izvorov. 8. Izračun smernosti bočne skupine kot funkcija razdalje. 9. Primeri smernih diagramov osne skupine dveh izvorov. 10. Izračun smernosti osne skupine kot funkcija razdalje. 11. Osna skupina z največjo smernostjo, izkoristek? 12. Zgled: vezava backfire antene, sevalna upornost? 13. Težave iskanja največje smernosti za skupino danih anten. 14. Iskanje smernosti bočne skupine iz medsebojne impedance. 15. Približno pravilo za razdaljo med antenama iz kota snopa. 16. Ocena točnosti priblžnega pravila iz medsebojne impedance. 25.4.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- - predavanja zamenjana z optičnimi komunikacijami 2.5.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) -------------------------------------------------- - predavanja odpadla zaradi prvomajskih praznikov 9.5.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) -------------------------------------------------- 1. Zgled: skupina dveh izotropnih izvorov v osi X ali Y. 2. Zgled: štirje izotropni izvori v ogliščih kvadrata. 3. Zgled: štirje izotropni izvori na osi Z. 4. Zgled: stirje vodoravni dipoli na osi Z. 5. Dipol pred kovinsko ploščo, zrcaljenje. 6. Delovanje in lastnosti mikrotrakastih anten. 7. Izračun smernega diagrama enakomerne skupine na osi Z. 8. Električni odklon snopa bočne skupine. 9. Vzporedno in zaporedno napajanje skupine. 10. Izbira koordinatnega sistema za definicijo polarizacije. 11. Število podatkov o polarizaciji, razmerje linearnih komp. 12. Računanje s kompleksnimi vektorji, skalarni produkt. 13. Levi in desni smerna vektorja, pravokotnost, fiziki? 14. Razmerje krožnih komponent Q, velikost in faza. 15. Merjenje polarizacije, osno razmerje R linearno in v dB. 16. Faktor prenosa moči zaradi neskladnosti polarizacije. 17. Zgledi: tabela Q, R in faktorjev prenosa moči. 18. Sestavljanje krožne polarizacije z linearnimi antenami. 19. Krožna polarizacija v lijaku z dielektrikom/nesimetrijo. 20. Vijačna antena z osnim sevanjem. 16.5.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- 1. Motnje razširjanja valovanja: ovire, lom in izgube v snovi. 2. Zgled: odprtina v oviri kot dve zaporedni zvezi. 3. Izpeljava Green-ovega skalarnega izreka. 4. Izpeljava Helmholtz-ovega integrala. 5. Izbira mejne ploskve za obravnavo ovire. 6. Nastavitev integrala za računanje polja za oviro. 7. Integracija v polarnih koordinatah z zanemaritvami. 8. Fizikalna razlaga podvojevanja polja na osi. 9. Zgledi stranskih pojavov: Arago-va točka, vzvratni snop. 10. Integracija v polarnih koordinatah brez zanemaritev. 11. Kazalčni diagram integracije v polarnih koordinatah. 12. Integracija uklonjenega polja v kartezičnih koordinatah. 13. Klotoida in uklonjeno polje za klinasto oviro. 14. Značilne točke integracije, Fresnel-ove cone in elipsoidi. 15. Izračun polmerov Fresnel-ovih con. 16. Zgledi: polmeri 1.F.C. za radio in svetlobo. 23.5.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- 1. Ponovitev: delitev prostora na Fresnel-ove elipsoide. 2. Porazdelitev polja za krožno odprtino v neprosojnem zaslonu. 3. Uklonsko slabljenje klinaste ovire, približek za h>ro1. 4. Uklonsko slabljenje različnih naravnih ovir, poraščenost. 5. Izvedba uklanjalnika s trakovi na vrhu prečnega grebena. 6. Fresnel-ova zbiralna leča in zbiralno zrcalo. 7. Primerjava dielektrične in Fresnel-ove zbiralne leče. 8. Slabljenje radijske zveze preko ravnega zrcala. 9. Učinkovitost radijske zveze preko uklanjalnika in zrcala. 10. Zgled: slabljenje usmerjene zveze vidno in preko zrcala. 11. Definicija odmevne površine predmeta, ista TX/RX antena. 12. Odmevna površina ravnega zrcala (manjši od 1.F.C.) 13. Izvedba vogalnega odbojnika in trirobnika, mačje oko. 14. Odmevna površina velike kovinske krogle. 15. Zgledi odmevnih površin različnih letal. 16. Zgledi: izračun dometa radarja za različna letala. 17. Razločevanje radarskih ciljev z Doppler-jevim pojavom. 30.5.2012 - predavanja SEVANJE IN RAZŠIRJANJE (UNI) --------------------------------------------------- 1. Dodatne omejitve radijskih zvez: odboji, lomi, slabljenja. 2. Radijska zveza z odbojem od tal, odbojnost Zemlje. 3. Rayleigh-ov kriterij za hrapavost površine, poskus. 4. Izračun interference neposrednega in odbitega vala. 5. Domet zveze nad ravno površino, dodatno slabljenje. 6. Približki za domet brez vidljivosti v mestnem okolju. 7. Sestava zemeljskega ozračja, troposfera in ionosfera. 8. Gostota ozračja in lomni količnik v troposferi. 9. Lom radijskih valov v troposferi, suh zrak in vodni hlapi. 10. Geometrijski, optični in radijski domet, ef. polmer Zemlje. 11. Zgled: domet zveze s 100m visokega hriba. 12. Pogoji razširjanja radijskih valov z vremenom, valovod. 13. Dodatno slabljenje padavin v mikrovalovni zvezi. 14. Pojav ionosferskih pasov podnevi in ponoči, sončne pege. 15. Izračun dielektrične konstante ionosfere, zgledi f-plazme. 16. Radijska zveza preko ionosfere, MUF in LUF (slabljenje). 17. Vpliv ionosfere na visoko frekvence, pogreški GPS. 8.6.2012 - predavanja SEVANJE in RAZŠIRJANJE (UNI) -------------------------------------------------- - obisk RTV postojanke na Nanosu