KARTA PRZEDMIOTU 1. Nazwa przedmiotu: KOMPATYBILNOŚĆ

Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 1 z 4
KARTA PRZEDMIOTU
(pieczęć wydziału)
1. Nazwa przedmiotu: KOMPATYBILNOŚĆ
2. Kod przedmiotu: KE
ELEKTROMAGNETYCZNA
3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2015/2016
4. Forma kształcenia: studia pierwszego stopnia
5. Forma studiów: studia stacjonarne
6. Kierunek studiów: TELEINFORMATYKA (WYDZIAŁ AEiI)
7. Profil studiów: ogólnoakademicki
8. Specjalność:
9. Semestr: 5
10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Elektroniki, RAu3
11. Prowadzący przedmiot: dr inż. Artur Noga
12. Przynależność do grupy przedmiotów:
przedmioty wspólne
13. Status przedmiotu: obowiązkowy
14. Język prowadzenia zajęć: angielski
15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne:
Zakłada się, że przed rozpoczęciem nauki niniejszego przedmiotu student posiada przygotowanie w
zakresie: Elektrotechnika, Elektronika i Miernictwo, Podstawy teletransmisji.
16. Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi wiadomościami z zakresu
kompatybilności elektromagnetycznej (KE) i kompatybilności systemów. Kurs obejmuje zagadnienia
związane z zakłóceniami przewodzonymi i promieniowanymi, szczegółowo traktuje o źródłach zakłóceń,
propagacji zakłóceń, metodach ich ograniczania oraz projektowaniu urządzeń zgodnie z zasadami KE.
Część zajęć poświęcone jest na omówienie obowiązującego stanu prawnego (normy, dyrektywy) oraz
wprowadzenie zagadnień związanych z pomiarami, tj. omówienie aparatury i konfiguracji stanowisk
pomiarowych. Kurs obejmuje również zagadnienia związane z kompatybilnością systemów z punktu
widzenia gospodarki widmem elektromagnetycznym jak i właściwościami urządzeń nadawczoodbiorczych.
17. Efekty kształcenia:1
Nr
W1
U1
1
Opis efektu kształcenia
Zna podstawowe problemy związane z
powstawaniem i rozprzestrzenianiem zaburzeń
przewodzonych i promieniowanych
Potrafi określić, które elementy systemu (układu)
mogą być głównym źródłem zaburzeń i oszacować
poziomy emisji.
należy wskazać ok. 5 – 8 efektów kształcenia
Metoda sprawdzenia
efektu kształcenia
Forma
prowadzenia
zajęć
kolokwium
wykład
kolokwium
wykład
Odniesienie
do efektów
dla kierunku
studiów
K1A_W05
K1A_W06
K1A_U03
K1A_U25
Z1-PU7
Zna wybrane modele stosowane w obliczeniach
propagacyjnych i potrafi je zastosować przy
wyznaczaniu radiowego zasięgu użytkowego.
U3
Potrafi określić metody i urządzenia niezbędne do
przeprowadzenia pomiarów EMC
U4
Umie przygotować stanowiska pomiarowe i
wykonywać podstawowe badania emisyjności i
podatności urządzeń elektrycznych i elektronicznych
na zaburzenia elektromagnetyczne
U5
Umie opracować i zinterpretować otrzymane wyniki
badań
U6
Rozumie znaczenie, potrafi określić i zaproponować
środki przeciwdziałania i zabezpieczające przed
szkodliwym oddziaływaniem pola
elektromagnetycznego na środowisko
K1
Rozumie uwarunkowania prawne dotyczące
stosowania międzynarodowych i krajowych norm w
elektronice i telekomunikacji
18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)
WYDANIE N1
Strona 2 z 4
kolokwium
wykład
K1A_U25
zadanie
laboratoryjne
laboratorium
K1A_U04
K1A_U17
U2
W.: 30
zadanie
laboratoryjne
laboratorium
K1A_U04
K1A_U13
K1A_U17
zadanie
laboratoryjne
laboratorium
K1A_U13
zadanie
laboratoryjne
laboratorium
K1A_U15
K1A_U26
zadanie
laboratoryjne
laboratorium
K1A_K01
K1A_K02
Lab.: 15
19. Treści kształcenia:
Wykład:
1. Wprowadzenie do zagadnień kompatybilności elektromagnetycznej. Rys historyczny. Terminologia i
podstawowe definicje. Wielkości fizyczne i jednostki stosowane w KE. Ogólny podział zagadnień,
koncepcja systemu kompatybilnego elektromagnetycznie.
2. Źródła zakłóceń promieniowanych i przewodzonych. Klasyfikacje źródeł zakłóceń. Sygnały wspólne i
różnicowe. Widmo sygnału: zależności między postacią czasową i częstotliwościową sygnału, widmo
sygnałów impulsowych, wpływ oscylacji na widmo sygnału, analizatory widma. Klasyfikacja
sprzężeń. Podstawowe mechanizmy przenikania zakłóceń, tj. sprzężenia przez wspólną impedancję,
przesłuchy indukcyjne i pojemnościowe, oddziaływanie pola elektrycznego na przewody i pola
magnetycznego na przewodzące pętle.
3. Zakłócenia wprowadzane przez elementy rzeczywiste i metody ich ograniczania. Elementy pasywne
(przewody, ścieżki, rezystory, kondensatory, cewki, dławiki sygnałów wspólnych, ferryty), elementy
półprzewodnikowe, układy cyfrowe i przełączniki. Charakterystyki elementów rzeczywistych w
zakresie dużych częstotliwości.
4. Mechanizmy powstawania sprzężeń indukcyjnych i pojemnościowych. Modelowanie przesłuchów
indukcyjnych i pojemnościowych w dziedzinie czasu i częstotliwości. Ograniczanie sprzężeń między
przewodami: zastosowanie przewodów ekranowanych i przewodów symetrycznych (bifilarnych).
5. Zakłócenia przewodzone. Sztuczna sieć (stabilizator impedancji sieci): konstrukcja i zasto-sowania.
Filtry sieciowe: straty wtrąceniowe, topologie, filtrowanie sygnałów wspólnych i różnicowych.
Zasady montażu filtrów i doboru elementów.
6. Zakłócenia promieniowane przez sygnały wspólne i różnicowe. Modelowanie i ograniczanie zakłóceń
promieniowanych. Podatność na zakłócenia promieniowane: modele umożliwiające oszacowanie
zakłóceń indukowanych w liniach oświetlonych płaską falą elektromagnetyczną.
7. Ekranowanie pola elektrycznego i magnetycznego (obszar pola dalekiego i bliskiego): skuteczność
ekranowania, odbicia, absorpcja. Ekranowanie pól magnetycznych małej częstotliwości. Podstawowe
zasady wykonywania obudów ekranujących.
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 3 z 4
8. Wyładowania elektrostatyczne. Źródła zakłóceń i metody ich ograniczania: modele wyładowań
elektrostatycznych, pierwotne i wtórne efekty wyładowań. Badanie odporności urządzeń na
wyładowania elektrostatyczne: metody pomiarowe, konfiguracja stanowiska.
9. Wyładowania atmosferyczne i ochrona odgromowa, wybuchy nuklearne i impulsy
elektromagnetyczne wielkiej mocy. Badanie odporności urządzeń na wyładowania atmosferyczne:
metody pomiarowe, konfiguracja stanowiska. Podstawowe zakłócenia występujące w sieciach
energetycznych: harmoniczne sieci zasilającej, wahania i migotanie napięcia, zapady i zaniki napięcia.
10. Rozchodzenie się fal radiowych, emisje radiowe, podstawowe parametry anten, bilans łącza
radiowego w wolnej przestrzeni i z uwzględnieniem przewodzacej ziemi.
11. Metody obliczeń propagacyjnych oprarte na statystycznych wykresach propagacyjnych: P.1546,
metroda Haty-Okumury, wyznaczanie zasiegu użytkowego, zasięgu zakłóceniowego i odległości
koordynacyjnej w warunkach współużytkowania widma, sieci komórkowych
12. Zakłócenia i szumy, podstawowe zagadnienia dotyczące kompatybilności systemów radiowych,
intermodulacja, modulacja skrośna, model nadajnika i odbiornika, wpływ nieliniowości układów na
jakośc odbieranych transmitiowanych i odbieranych sygnałów.
Laboratorium:
Na laboratorium przedstawione zostaną procedury, poziomy zaburzeń oraz stanowiska służące do
prowadzenia badań zgodności urządzeń z wymaganiami norm zharmonizowanych z Dyrektywą
Kompatybilności Elektromagnetycznej. Tematyka laboratorium:
1. Normy zharmonizowane z Dyrektywą EMC.
2. Pomiar emisji promieniowanej i przewodzonej urządzeń elektronicznych.
3. Odporność urządzeń na zaburzenia promieniowane w komorze GTEM.
4. Badanie odporności urządzeń na impulsy typu SURGE oraz ESD.
5. Odporność urządzeń na zapady napięcia, krótkie przerwy i zmiany napięcia zasilającego
20. Egzamin: nie
21. Literatura podstawowa:
1. R. Paul, Introduction to electromagnetic compatibility, Wiley-Interscience, 1992.
2. Henry W. Ott, Noise reduction techniques in electrical systems, Wiley-Interscience, 1988.
3. Directive 2004/108/EC, Guide for the EMC Directive 2004/108/EC
22. Literatura uzupełniająca:
1. D. Weston, Electromagnetic compatibility principles and applications, Marcel Dekker, 2000.
2. T. Williams, EMC for product designers, Elsevier, 2007.
3. M. I. Montrose, E. N. Nakauchi, Testing for EMC compliance approaches and techniques, WileyInterscience, 2004.
4. Christos Christopoulos, Principles and techniques of electromagnetic compatibility, CRC Press,
2007.
5. Alain Charoy, Kompatybilność elektromagnetyczna: Zakłócenia w urządzeniach elektronicznych,
Tom 1,2,3,4, WNT,1999.
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 4 z 4
23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia
Lp.
Forma zajęć
1
Wykład
2
Ćwiczenia
3
Laboratorium
4
Projekt
0/0
5
Seminarium
0/0
6
Inne
0/0
Suma godzin
Liczba godzin
kontaktowych / pracy studenta
30/15
0/0
15/15
45/30
24. Suma wszystkich godzin: 75
25. Liczba punktów ECTS:23
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): 1
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 – 25-30 godzin.