Karta przedmiotu PRK 2012_jk

Z1-PU7
(pieczęć wydziału)
WYDANIE N1
Strona 1 z 1
KARTA PRZEDMIOTU
1. Nazwa przedmiotu: PODSTAWY RADIOKOMUNIKACJI
2. Kod przedmiotu: PRK
3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2012/2013
4. Forma kształcenia: studia pierwszego stopnia
5. Forma studiów: studia stacjonarne
6. Kierunek studiów: ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA (WYDZIAŁ AEII)
7. Profil studiów: ogólnoakademicki
8. Specjalność:
9. Semestr: 4
10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Elektroniki, RAu3
11. Prowadzący przedmiot: dr inż. Andrzej Błonarowicz
12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty wspólne
13. Status przedmiotu: obowiązkowy
14. Język prowadzenia zajęć: polski
15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne:
Zakłada się, że przed rozpoczęciem nauki niniejszego przedmiotu student posiada przygotowanie w
zakresie: pola i fale elektromagnetyczne, podstawy przetwarzania sygnałów.
16. Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest przedstawienie sposobów rozchodzenia się fal radiowych oraz podstaw
projektowania linii i sieci radiowych.
17. Efekty kształcenia:1
Nr
W1
W2
W3
U1
U2
U3
U4
1
Opis efektu kształcenia
Zna parametry i własności podstawowych anten
stosowanych w radiokomunikacji
Zna sposoby rozchodzenia się fal radiowych w
swobodnej przestrzeni i w otoczeniu Ziemi
Zna problemy i zasady współużytkowania widma w
radiokomunikacji
Potrafi wyznaczyć natężenie pola i gęstość
strumienia mocy wokół anten nadawczych oraz moc
dostarczoną do odbiornika dla anten odbiorczych,
przy znanych parametrach i charakterystykach
promieniowania anten
Potrafi wyznaczyć tłumienie trasy radiowej stosując
zadany model propagacyjny
Potrafi wyznaczyć stosunek mocy sygnału do mocy
szumów lub bitową stopę błędów w łączach
radiowych z podstawowymi rodzajami modulacji
Potrafi wyznaczyć zasięg użytkowy, zakłóceniowy
oraz odległość koordynacyjną w sieciach radiowych
należy wskazać ok. 5 – 8 efektów kształcenia
Metoda sprawdzenia
efektu kształcenia
kolokwium
wykład
Odniesienie
do efektów
dla kierunku
studiów
K1_W10
kolokwium
wykład
K1_W10
kolokwium
wykład
K1_W10
kolokwium
ćwiczenia
tablicowe
K1_U07
kolokwium
ćwiczenia
tablicowe
ćwiczenia
tablicowe
K1_U07
kolokwium
kolokwium
Forma
prowadzenia
zajęć
ćwiczenia
tablicowe
K1_U07
K1_U07
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 2 z 2
18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)
W.:30
Ćw.:15
19. Treści kształcenia:
Wykład
Organizacyjne i formalno prawne podstawy działania radiokomunikacji. Regulamin radiokomunikacyjny i regiony
radiokomunikacyjne, podział widma fal radiowych, służby radiokomunikacyjne,przydziały częstotliwości, klasy
emisji radiowych. Promieniowanie źródła izotropowego i anten rzeczywistych. Podstawowe parametry anten:
charakterystyka promieniowania, wykresy kierunkowości, szerokość wiązki głównej, zysk kierunkowy, zysk
energetyczny, długość skuteczna, apertura skuteczna, impedancja wejściowa, pasmo przenoszenia, warunki
dopasowania, symetryzacja. Budowa i parametry wybranych anten: dipol symetryczny nad płaszczyzną
przewodzącą, układy dipoli (poprzecznokierunkowe, wzdłużnokierunkowe, kolinearne), antena V, antena rombowa,
antena Yagi-Uda, antena logperiodyczna, antena paraboliczna. Bilans energetyczny łącza radiowego w swobodnej
przestrzeni. Klasyfikacja sposobów rozchodzenia się fal radiowych w otoczeniu Ziemi. Fala powierzchniowa,
troposferyczna i jonosferyczna. Odbicie fal od powierzchni ziemi. Propagacja fali przestrzennej, wzór
Wwiedenskiego, model płaski i uwzględniający kulistość. Wpływ troposfery na propagację fal radiowych: refrakcja,
absorbcja i rozproszenie troposferyczne. Horyzont optyczny i radiowy. Własności gruntu jako ośrodka propagacji
fali powierzchniowej, wzór Van der Pola-Szulejkina i jego techniczne zastosowanie do obliczeń propagacyjnych
nad gruntem jednorodnym. Sprowadzenie propagacji powierzchniowej do modelu propagacji przestrzennej. Ogólny
model propagacji przyziemnej przedhoryzontowej z poprawkami na rozproszenie terenowe. Strefy Fresnela, wpływ
przeszkód na propagację fal. Propagacja pozachoryzontowa, metoda Focka. Metody obliczeń propagacyjnych
wykorzystujące statystyczne wykresy propagacji: zalecenie ITU-R 368 dla propagacji powierzchniowej dla tras
niejednorodnych, zalecenie ITU-R 370 dla propagacji przestrzennej, metody Okumury dla terenów
zurbanizowanych. Własności jonosfery jako ośrodka propagacji. Warstwy jonosferyczne, zjawisko odbicia od
jonosfery, częstotliwość krytyczna i maksymalna, uskok, strefa martwa, propagacja wieloskokowa, absorbcja
dewiacyjna i niedewiacyjna, częstotliwości: MUF, LUF i OWF. Zaniki w propagacji jonosferycznej. Burze
jonosferyczne. Problemy obliczania natężenia pola elektromagnetycznego w propagacji jonosferycznej, zarys
metody Kazancewa. Prognozy propagacyjne. Specyfika propagacji fal w różnych zakresach częstotliwości.
Współużytkowanie widma w radiokomunikacji, zjawiska powodujące zakłócenia interferencyjne w zakresach
częstotliwości powyżej 30MHz. Odbicie i rozproszenie od: warstw jonosferycznych, kolumn zorzowych, śladów
meteorów, kolumn deszczowych. Występowanie duktów troposferycznych. Szumy i zakłócenia zewnętrzne.
Uproszczony schemat blokowy odbiornika radiokomunikacyjnego stosowany w analizie demodulacji sygnałów
zaszumionych. Czułość użytkowa i środowiskowa odbiornika. Zasięg łącza radiowego bezinterferencyjnego. Zasięg
użytkowy i zakłóceniowy w warunkach współużytkowania widma., współczynniki ochronne, odległość
koordynacyjna. Systemy komórkowe. Horyzontowe linie radiowe. Radiokomunikacja satelitarna.
Ćwiczenia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Omówienie jednostek i sposobu obliczeń stosowanych w radiokomunikacji. Wyznaczanie ERP i EIRP.
Obliczanie natężenia pola i gęstości mocy od anten o podanych charakterystykach promieniowania.
Obliczanie mocy i napięcia sygnału na wejściu odbiornika z anten o podanych charakterystykach
promieniowania, umieszczonych w polach EM dochodzących z różnych kierunków.
Zadania z zastosowaniem bilansu energetycznego łącza radiowego w swobodnej przestrzeni. Łącza satelitarne
i międzyplanetarne.
Zadania z zastosowaniem wzoru Wwiedenskiego i prawa czwartej potęgi w propagacji przyziemnej
przedhoryzontowej.
Zadania z zastosowaniem równania Van der Pola-Szulejkina i metody ITU-R 368 dla tras niejednorodnych w
propagacji powierzchniowej. Porównanie wyników obu metod.
Zadania z zastosowaniem ogólnego modelu propagacji przyziemnej przedhoryzontowej z poprawkami na
rozproszenie terenowe. Zadania z zastosowaniem statystycznych wykresów propagacji na przykładzie metod
ITU-R 370 i Okumury.
Zadania na wyznaczanie czułości środowiskowej odbiornika, zasięgu użytkowego, zasięgu zakłóceniowego i
odległości koordynacyjnej.
Przykłady obliczania łącza radiowego analogowego i cyfrowego przy zadanym stosunku S/N i BER z
uwzględnieniem zysku modulacyjnego, szumów środowiskowych i zaników sygnału.
20. Egzamin: nie
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 3 z 3
21. Literatura podstawowa:
1. Dołuchanow M. P.: Rozchodzenie się fal radiowych, WKŁ 1975
2. Bem D. J.: Anteny i rozchodzenie się fal radiowych, WKŁ 1973
3. Szóstka J.: Fale i anteny, WKŁ 2000
22. Literatura uzupełniająca:
1. Wojnar A.: Systemy radiokomunikacji ruchomej lądowej, WKŁ 1989
2. Knoch L.: pr. zb.: Systemy radiokomunikacji satelitarnej, WKŁ 1980
3. Rasiukiewicz M., Leśnicki A.: Podstawy systemów horyzontowych linii radiowych, WKŁ 1983
23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia
Lp.
Forma zajęć
Liczba godzin
kontaktowych / pracy studenta
30/5
1
Wykład
2
Ćwiczenia
3
Laboratorium
0/0
4
Projekt
0/0
5
Seminarium
0/0
6
Inne
1/15
Suma godzin
46/30
15/10
24. Suma wszystkich godzin:76
25. Liczba punktów ECTS:2 3
26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego 2
27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty) 0
26. Uwagi:
Zatwierdzono:
…………………………….
…………………………………………………
(data i podpis prowadzącego)
(data i podpis dyrektora instytutu/kierownika katedry/
Dyrektora Kolegium Języków Obcych/kierownika lub
dyrektora jednostki międzywydziałowej)
2
1 punkt ECTS – 30 godzin.