授業計画 | テーマ | 内容 | 学習課題 |
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 | 青色LEDの波長は？携帯や電子レンジの周波数は？偏光サングラスはなぜまぶしくない？ラジオ、TV、携帯に使われる電波と光の違いは何か？考えておきましょう。 |
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 | 交直流回路と高周波回路はどこが違うのでしょうか。 |
第3回目 | マイクロ波測定 | 散乱行列のSパラメータとスミス図表によるマイクロ波測定 | スミスチャートは、反射係数とインピーダンスを結び付けます。 |
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 | 電磁波と光は同じものであることをマクスウェルは証明しました。 |
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 | 平面波はTEMモード。導波管中はTEモードやTMモード。この意味を学びます。 |
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。 | 導波管と空気中では、電磁波の速さが違います。電波が遮断され、伝搬しないこともあります。 |
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 | 細長い線路のことをストリップと言います。電磁波を導く線路です。 |
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。 | 携帯電話は高周波を使っているのに、なぜ小さく作れるのでしょうか。 |
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 | 短波放送で、海外の放送が聴けるのはなぜ。雨の日は、ラジオは聞きにくいのでしょうか。 |
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。
八木アンテナやパラボラアンテナの仕組み。 | 携帯電話のアンテナの長さは、どうして決めているのでしょうか。アンテナの形に意味があるのでしょうか。考えて見ましょう。 |
第11回目 | 衛星放送・移動体通信・GPS | 最近の移動体通信、衛星通信、GPSについて | 衛星放送は、日本全体に電波を送れます。その周波数は？ |
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 | 速度測定レーダと船舶レーダは原理が違う。電子レンジで、なぜ料理が温まるの。 |
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 | スネルの法則と全反射を思い出しておきましょう。 |
第14回目 | 光ファイバ通信 | 光ファイバの伝送特性の解析 | 光ファイバは、10km伝送しても、パワーは半分にも減衰しません。FTTHとは何の略でしょうか。インターネットでの光ファイバを用いた長距離伝送、広帯域という意味は、はどういうことでしょうか。 |
第15回目 | 電磁環境 | 電磁波の人体への影響 | 電磁波は体に悪いのでしょうか。携帯で頭が暖められる？ |