Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, sich die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen auf Leitungen und im freien Raum anschaulich vorzustellen und können eine geeignete Leitung für verschiedene Arten der Übertragung von Hochfrequenzsignalen auswählen. Schließlich sind sie dann auch vertraut mit den Problemen und natürlichen Grenzen der Wellenausbreitung und Antennen.
Charakterisierung elektromagnetischer Wellen durch Wellenwiderstand, Ausbreitungskonstante, Feldbild. Ebene Welle. Wiederholung aus Theoretischer Elektrotechnik: Randbedingungen, Dispersion, Lösung der Wellengleichung in kartesischen Koordinaten. Auswahl besonders wichtiger HF-Leitungen: Koaxialkabel, Parallelplattenleitung, Oberflächenwellen, dielektrische Wellenleiter, Mikrostreifenleitung, Rechteckhohlleiter (inklusive Resonatoren). Ausbreitung im Freiraum, Veränderung durch Hindernisse (Reflexion, Streuung, Brechung, Beugung). Ausbreitungsphänomene im Mobilfunk (Schwund, Zeitdispersion, Beschreibung durch deterministische und stochastische Methoden). Eigenschaften von Antennen (Richtdiagramm, Gewinn, Polarisation, Impedanz, Bandbreite). Fernfeld und Nahfeld, Grundlagen zur Reziprozität.
Die im Vorlesungsteil vorgetragene Theorie elektromagnetischer Wellen und Antennen wird unterstützt durch das Vorrechnen von Übungsbeispielen, durch Mitbringsel ("Dinge der Woche") zum Anfassen, anhand derer der Stoff "begriffen" werden kann und eine Einführung in die Verwendung der Software EZNEC, mit deren Hilfe man einfache Antennenstrukturen numerisch modellieren kann. Ein einfaches (optionales) Experiment zur Überprüfung des Brechungsgesetzes kann daheim durchgeführt werden.
Die erste Vorlesung findet am Dienstag, 5.10.2021, 10:15 - 11:30 Uhr, per Zoom statt auf Grund der aktuellen Covid-19 Maßnahmen (und nicht wie üblicherweise als Präsenzvorlesung im Hörsaal EI 3 (Sahulka)).
Nehmen Sie am Zoom teil mittels Link
https://tuwien.zoom.us/j/96631988106
Meeting ID: 966 3198 8106
Die Vorlesungszeiten sind jeweils Dienstag und Donnerstag um 10:15 bis 11:30 Uhr. Wir bitten Sie, Ihre WebCam zu deaktivieren um Internetbandbreite zu sparen. Bitte schalten Sie auch Ihr Mikrophon ab. Fragen können Sie jederzeit im Chat stellen.
Die Vorlesungen aus 2020W wurden aufgezeichnet und sind zusätzlich als Video on Demand auf Lecture Tube verfügbar.
Die Prüfung besteht aus einem schriftlichen und einem mündlichen Teil. Optional können zwei Zusatzaufgaben ausgearbeitet werden, die Zusatzpunkte bringen.
Nicht erforderlich
Ein Skriptum zur Lehrveranstaltung ist im Graphischen Zentrum an der TU Wien, Wiedner Hauptstraße 8 - 10, 1040 Wien (EG, roter Bereich) erhältlich.
Weitere empfohlene Literatur: (Siehe auch https://www.nt.tuwien.ac.at/teaching/winter-term/wellenausbreitung/)
