Δομές Μετάδοσης

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΘΕΩΡΙΑ

• Χρονικά μεταβαλλόμενα πεδία: Εξισώσεις Maxwell στο κενό και σε υλικά, εξίσωση ηλεκτρομαγνητικού (Η/Μ) κύματος, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ισχύς, διάνυσμα Poynting.
• Επίπεδα ηλεκτρομαγνητικά κύματα: Επίπεδο κύμα, πόλωση, διάδοση επιπέδου κύματος σε αγώγιμα και μη μέσα, ταχύτητες φάσης και ομάδας.
• Ανάκλαση και διάθλαση επιπέδου κύματος: Νόμος Snell, εξισώσεις Fresnel, συντελεστές ανάκλασης και μετάδοσης, ολική ανάκλαση (εφαρμογή: οπτικές ίνες), γωνία Brewster (εφαρμογή: πολωτές), στάσιμα κύματα.
• Κυματοδηγοί: Κυματοδηγός παραλλήλων πλακών, ΤΕ, ΤΜ και ΤΕΜ ρυθμοί διάδοσης, γεωμετρική οπτική, ορθογώνιος, κυλινδρικός και διηλεκτρικός κυματοδηγός, ισχύς και απώλειες, ορθογώνιες και κυλινδρικές κοιλότητες.
• Γραμμές μεταφοράς: Θεωρία πεδίου και θεωρία κυκλωμάτων. Στοιχειώδεις κυψελίδες πεδίου. Ομοιόμορφη γραμμή μεταφοράς δύο αγωγών με άπειρο μήκος. Χαρακτηριστική και σύνθετη αντίσταση. Ομοιόμορφη γραμμή που καταλήγει σε φορτίο, διάγραμμα Smith.
• Βασικά χαρακτηριστικά κεραιών: Πεδιακές ζώνες κεραίας. Κατανομή ρεύματος. Ακτινοβολούμενη ισχύς. Αντίσταση ακτινοβολίας. Αντίσταση απωλειών. Απόδοση. Αντίσταση εισόδου. Διάγραμμα ακτινοβολίας. Εύρος ζώνης μισής ισχύος. Στερεά γωνία δέσμης. Κατευθυντικότητα. Απολαβή. Τύπος εκπομπής του Frilis.
• Βασικά είδη κεραιών: Στοιχειώδες δίπολο. Βροχοκεραία. Διπολική κεραία λ/2. Ελικοειδής κεραία. Επίδραση εδάφους στη λειτουργία των οριζόντιων και κατακόρυφων κεραιών. Κατακόρυφη κεραία λ/4 (κεραία Marconi).
• Συστοιχίες κεραιών: Συστοιχίες ισοτροπικών πηγών. Κεραίες Yagi-Uda. Διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στο γήινο περιβάλλον. Κύματα εδάφους. Ιονοσφαιρικά κύματα. Μπάντες συχνοτήτων. Χαρακτηριστικά και εφαρμογές.

 
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Τα εργαστήρια που θα γίνονται με χρήση λογισμικών ανοικτού κώδικα, θα καλύψουν:

• Μελέτη γραμμών μεταφοράς (μέτρηση συντελεστή ανάκλασης, στασίμων κυμάτων).
• Μελέτη παραγωγής μικροκυμάτων και μικροκυματικών κοιλοτήτων.
• Μελέτη επίδρασης της γης στην ακτινοβολία των κεραιών.
• Μέτρηση κέρδους κεραιών.
• Μέτρηση σύνθετης αντίστασης κεραίας και προσαρμογή φορτίου σε γραμμή μεταφοράς.
• Μέτρηση αντίστασης εισόδου διπολικών κεραιών και μελέτη κεραίας Yagi-Uda.
• Μελέτη μικροταινιακής κεραίας.
• Μελέτη κεραίας παραβολικού ανακλαστήρα.
• Μελέτη σχισμοκεραίας και σχισμοσειρών.
• Επίπεδοι ανακλαστήρες και μετρήσεις μικροκυματικών διατάξεων.
• Ανίχνευση φάσης και κατευθυντικός συζεύκτης.
• Μελέτη ελικοειδούς, χοανοειδούς και φακοειδούς κεραίας.

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• “Ηλεκτρομαγνητισμός”, 4η εκδ., Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη 1993, ISBN 960-7219-23-4.
• “Κεραίες”, 2η εκδ., Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη 1998, ISBN 960-7219-63-5 [Πρωτότυπο: J.D. Kraus, Antennas, McGraw-Hill, 2nd ed., 1988].
• Δ.Μαρκόπουλου, “Μικροκυματικά Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα – Ι”, Ίων, 1995, ISBN 960-405-451-1.
• Δ.Μαρκόπουλου, “Μικροκυματικά Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα– ΙΙΙ”, Ίων, 1994, ISBN 960-405-450-3.
• D.K.Cheng, “Fundamentals of Εngineering Εlectromagnetics”, Addison- Wesley, 1993, ISBN 0-201-56611-7.
• Θ.Δ.Τσιμπούκη, “Εισαγωγή στη Βασική Θεωρία του Ηλεκτρομαγνητικού Πεδίου, Τόμος ΙΙΙ: Διάδοση Ηλεκτρομαγνητικού Κύματος”, Εκδ. University Studio Press, 1991, ISBN 960-12-0262-5.
• A.Ishimaru, “Electromagnetic Wave Propagation, Radiation and Scattering”, Prentice-Hall, 1991, ISBN 0-13-273871-6.
• C.A.Balanis, “Advanced Engineering Electromagnetics”, Wiley, 1989, ISBN 0-471-50316-9.
• Χ. Καψάλη και Π. Κωττή, “Κεραίες - Ασύρματες Ζεύξεις”, Σημειώσεις Ε.Μ.Π., Αθήνα, 1999.
• C. A. Balanis, “Antenna Theory: Analysis and Design”, J.Wiley & Sons, 1982, ISBN 0-471-60352-X.
• Σ. Κουρή, “Στοιχεία Θεωρίας Κεραιών και Διαδόσεως Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων”, Εκδ. Ζήτη, Θεσσαλονίκη, 1994, ISBN 960-431-274-X.
• Ι. Ν. Σάχαλου, “Κεραίες”, Εκδ. Αβαζής-Ζουμπούλης, Θεσσαλονίκη, 1986.