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波動工学

科 目
波動工学
区 分
情報通信工学科選択科目群
授業番号
3253
開設セメスター
7S
曜日・時限
金/56
単位数
2単位
担当者名
白崎　博公
授業の概要
        電磁波の応用について理解するために、高周波回路特有の考え方とマクスウェル方程式を用いた電磁波解析、電波伝搬の基礎やマイクロ波の測定法について学ぶ。次に導波管、マイクロストリップ線路、アンテナ及び光ファイバの解析を行う。応用面では、移動体通信技術、レーダ、電子レンジなどの物体加熱、そして電磁波雑音の人体への影響などの電磁環境等の解説を行う。
授業計画
テーマ
内 容
第1回目
        周波数帯別応用分野
                  電磁波の周波数帯別の利用分野について
第2回目
        高周波回路の考え方
                  高周波回路特有の考え方、分布定数回路について
第3回目
        マイクロ波測定・電磁環境
                  スミス図表によるマイクロ波測定・電磁波の人体への影響
第4回目
        電磁波解析の基礎
                  マクスウェル方程式より波動方程式を導く
第5回目
        導波管解析とモードの概念
                  金属境界をもつ導波管中の電波伝搬の解析とモードの概念
第6回目
        方形導波管、円形導波管中の各モードの伝送特性
                  方形導波管、円形導波管中のTE、TMモードの伝送特性を調べる。管内波長、分散特性、遮断周波数、位相速度と群速度、管内波長の概念を学ぶ。
第7回目
        マイクロストリップ線路
                  移動体通信用マイクロストリップ線路の種類と伝搬モード
第8回目
        マイクロ波フィルタ・マイクロ波半導体集積回路
                  マイクロ波帯でのフィルタの種類と諸特性。
                  マイクロ波半導体集積回路(MMIC)の概念。
第9回目
        電波伝搬の基礎
                  空気中での電波の伝搬の様子と諸特性
第10回目
        アンテナの種類と諸特性
                  アンテナの種類と送受信に関する諸特性について
第11回目
        衛星放送・移動体通信・GPS
                  最近の移動体通信(携帯電話、PHS)、衛星放送、GPSについて
第12回目
        レーダの基礎・電磁波加熱
                  レーダの種類と諸特性・電子レンジの原理
第13回目
        光ファイバの波動解析
                  光ファイバの波動解析とモードの分類
第14回目
        光ファイバ通信
                  光ファイバの伝送特性の解析
第15回目
        期末試験
                  総合試験

使用テキスト
適時、プリントを配布する。
参考文献
山下榮吉編著、”応用電磁波工学”、近代科学社
        白﨑博公・平野裕・宮垣克則・佐藤毅共著、”高周波回路の設計とそのポイントおよび具体例”、技研情報センター
成績評価方法
レポート、定期試験、および出席状況で総合的に評価
履修条件等
電磁気学を完全に習得していることが望ましい。

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