Karta przedmiotu PRK 2012_jk
Transkrypt
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.