Ειδικές Κεραίες
| Τίτλος | Ειδικές Κεραίες / Topics in Antennas - Antenna Synthesis |
| Κωδικός | 096 |
| Σχολή | Πολυτεχνική |
| Τμήμα | Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Εαρινή |
| Υπεύθυνος/η | Τραϊανός Γιούλτσης |
| Κοινό | Όχι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 600001049 |
Πρόγραμμα Σπουδών: Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 40
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ | Επιλογής | 8 | 4 | 5 |
| ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ | Επιλογής | 8 | 4 | 5 |
| ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ | Επιλογής | 8 | 4 | 5 |
| Τίτλος | Ειδικές Κεραίες |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2020 – 2021 |
| Περίοδος Τάξης | Εαρινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ | |
| Class ID | 600170032
|
Πρόγραμμα Τάξης
| Κτίριο | |
| Όροφος | Unknown |
| Αίθουσα | Εξ αποστάσεως (900) |
| Ημερολόγιο | Wednesday 11:00 to 13:00 |
| Κτίριο | |
| Όροφος | Unknown |
| Αίθουσα | Εξ αποστάσεως (900) |
| Ημερολόγιο | Monday 15:00 to 17:00 |
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
- Επιστημονικής Περιοχής
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600170032
- Στον ιστοχώρο του Τμήματος: http://alexander.ee.auth.gr:8083/eTHMMY/
Erasmus
Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές
προγραμμάτων ανταλλαγής.
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
- Αγγλικά (Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Γενικές Προαπαιτήσεις
1. Ηλεκτρομαγνητική θεωρία
2. Κυματική διάδοση
3. Κεραίες
4. Μικροκύματα
Μαθησιακά Αποτελέσματα
1. Απόκτηση εμπειρίας στην ανάλυση και σχεδίαση κεραιών, ειδικά επίπεδων με βάση αρχές σχεδίασης και χρήση ειδικού λογισμικού.
2. Κατανόηση των βασικών λειτουργιών επίπεδων κεραιών, καθώς και προσαρμοζόμενων κεραιών και κεραιών ΜΙΜΟ.
3. Ικανότητα κατασκευής και πειραματικού χαρακτηρισμού κεραιών (κέρδος, συντελεστής ανάκλασης, κατευθυντικότητα).
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
- Υπολογιστικές μέθοδοι ανάλυσης κεραιών: Μέθοδοι πεπερασμένων διαφορών και στοιχείων. μέθοδοι ολοκληρωτικών εξισώσεων. Συναρτήσεις Green. Εξίσωση Pocklington. Εφαρμογές: δίπολα ευρείας ζώνης, κεραίες Yagi-Uda. Ανάλυση γραμμικών κεραιών με το πρόγραμμα NEC.
- Κεραίες ευρείας ζώνης και ανεξάρτητες συχνότητας: Μεθοδολογίες σχεδίασης ευρυζωνικών κεραιών. Ελικοειδής κεραία. Δικωνική και δισκοκωνική κεραία. Σπειροειδείς και λογαριθμικές περιοδικές κεραίες. Κεραίες υπερευρείας ζώνης (UWB).
- Επίπεδες κεραίες και κεραίες μικροταινίας: Δομή και λειτουργία κεραίας μικροταινίας. Μοντέλο γραμμής μεταφοράς και αντηχείου. Κατευθυντικότητα, κέρδος και βαθμός απόδοσης, διάγραμμα ακτινοβολίας. Ευρυζωνικές κεραίες μικροταινίας, κεραίες μικροταινίας μικρών διαστάσεων. Τροφοδοσία κεραιών μικροταινίας. Στοιχειοκεραίες κεραιών μικροταινίας. Τυπωμένες κεραίες. Υπολογιστική ανάλυση επίπεδων κεραιών. Συναρτήσεις Green πολυστρωματικού μέσου.
- Κεραίες μικρών ηλεκτρικών διαστάσεων: Θεμελιώδη όρια κεραιών. Κυκλωματικό και κυματικό μοντέλο. Όριο Chu. Τεχνικές σχεδίασης μικρών κεραιών.
- Στοιχειοκεραίες: Διάγραμμα ακτινοβολίας, κατευθυντικότητα, κέρδος, βαθμός απόδοσης, εύρος δέσμης ημίσειας ισχύος. Ανομοιόμορφες στοιχειοκεραίες, στοιχειοκεραίες Dolph-Chebyshev και διωνυμικές.
- Σύνθεση στοιχειοκεραιών σε συστήματα ασύρματων και κινητών επικοινωνιών: Αναλυτικές και υπολογιστικές τεχνικές σύνθεσης προσαρμοζόμενων στοιχειοκεραιών. Εύρεση κατεύθυνσης άφιξης (direction of arrival) και καθορισμός δέσμης (beamforming). Έξυπνες κεραίες (smart antennas).
- Κεραίες πολλαπλών εισόδων-εξόδων (ΜΙΜΟ): χωρητικότητα διαύλου, σχεδίαση κεραιών ΜΙΜΟ, τεχνικές περιορισμού σύζευξης.
- Εργαστηριακές ασκήσεις κεραιών: Μέτρηση κέρδους και διαγράμματος ακτινοβολίας, μέτρηση συντελεστή ανάκλασης και σύνθετης αντίστασης, μέτρηση ηλεκτρικού πεδίου και πυκνότητας ισχύος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Λέξεις Κλειδιά
Μέθοδοι ολοκληρωτικών εξισώσεων, ανομοιόμορφες στοιχειοκεραίες, ευρυζωνικές κεραίες, κεραίες ΜΙΜΟ, κεραίες μικροταινίας
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 36 | 1,2 | ✓ | ||
| Εργαστηριακή Άσκηση | 13 | 0,4 | ✓ | ||
| Μελέτη και ανάλυση βιβλίων και άρθρων | 30 | 1 | ✓ | ✓ | |
| Φροντιστήριο | 16 | 0,5 | ✓ | ||
| Εκπόνηση μελέτης (project) | 31 | 1,0 | ✓ | ✓ | |
| Εξετάσεις | 24 | 0,8 | ✓ | ||
| Σύνολο | 150 | 5 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Τρεις εργασίες:
1. Ανάλυση και σχεδίαση γραμμικών κεραιών με το NEC
2. Ανάλυση και σχεδίαση επίπεδων κεραιών με λογισμικό ολοκληρωτικών εξισώσεων
3. Εργαστηριακές ασκήσεις κατασκευής και μέτρησης επίπεδων κεραιών
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Συμπερασματική)
- Γραπτή Εργασία (Συμπερασματική)
- Προφορική Εξέταση (Συμπερασματική)
- Δημόσια Παρουσίαση (Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Συμπερασματική)
- Έκθεση / Αναφορά (Συμπερασματική)
- Εργαστηριακή Εργασία (Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
1. J. Kraus, Antennas, 1988.
2. C. A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design, John Wiley, 2005.
Τελευταία Επικαιροποίηση
01-09-2021
