G0295100

電波工学

Radio wave Engineering

開講部

工学部

開講学科

電子工学科

開講学年

3年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義
准教授杉山克己この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

画像や音声を始めとする情報の伝達，物体の位置や距離の計測，加熱調理，医療などの様々な分野で電波（電磁波）が利用されている．電波はどのようにして空中に放出され，受けられるのか，また，空中をどのようにして伝わっていくのかについて学習する．
本科目は，第一級陸上無線技術士国家試験の「無線工学の基礎」試験免除，並びに，第一級陸上特殊無線技士と第三級海上無線技士免許取得関連科目である．

達成目標

1.高周波伝送路上の波動伝搬特性を分布定数理論によって理解し，スミスチャートが使用できるようになる．
2.電磁波の基本的な性質を学び，電気ダイポールや開口面アンテナからの放射について知識を深めることができる．
3.アンテナに関する用語とその意味を学び，アンテナ配列の特性を知ることができる．
4.様々なアンテナの実用例とそれらの諸特性を用途別に分類して理解できるようになる．
5.電波が空中を伝搬していく様子を知り，伝搬上で発生する障害に対応できるようになる．

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題（予習および復習を含む）】
1.１章　高周波伝送路（１）
　1.1　伝送路の形式
　(1)　代表的高周波伝送路
　(2)　平衡型伝送路および不平衡型伝送路
　(3)　伝送モード 		教科書の第１章1.1を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
2.１章　高周波伝送路（２）
　1.2　分布定数線路の解析(1)
　(1)　基礎方程式
　(2)　双曲線関数による基礎方程式
　(3)　端子条件を与えた場合の基礎方程式
　(4)　無損失線路の基礎方程式
　(5)　各定数 		教科書の第１章1.2を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
3.１章　高周波伝送路（３）
　1.2　分布定数線路の解析(2)
　(6)　位相速度と波長短縮率
　(7)　各種伝送線の特性インピーダンス
　(8)　反射係数と定在波比
　1.3　分布定数線路の応用
　(1)　分布定数回路による整合
　(2)　平衡−不平衡変換回路 		教科書の第１章1.2〜1.3を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
4.１章　高周波伝送路（４）
　1.4　スミスチャート
　(1)　スミスチャートの原理と応用
　(2)　スミスチャートの使用法
　　　（演習） 		教科書の第１章1.4を読んでおくこと．詳細は前回の講義終了時に指示する．
5.１章　高周波伝送路（５）
　1.5　導波管
　(1)　導波管の一般特性
　(2)　導波管内の電磁界
　(3)　導波管の群速度と位相速度
　(4)　遮断周波数
　(5)　各種導波管のモード
　(6)　導波管の減衰量
　(7)　導波管の各種部品 		教科書の第１章1.5を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
6.１章　高周波伝送路（６）
　1.6　光導波路
　(1)　光ファイバの特徴
　(2)　光ファイバの構造
　(3)　光ファイバの伝送特性 		教科書の第１章1.6を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
7.２章　電磁波と反射（１）
　2.1 　基礎電磁方程式
　(1)　変位電流
　(2)　マクスウェルの方程式
　2.2　平面電磁波
　(1)　平面波の式
　(2)　固有インピーダンス
　(3)　平面波の速度
　(4)　波長
　(5)　ポインティング電力
　(6)　偏波 		教科書の第２章2.1〜2.2を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
8.２章　電磁波と反射（３）
　2.3　電気ダイポールアンテナ
　(1)　電気ダイポールアンテナの放射
　(2)　電気ダイポールアンテナの指向性
　(3)　電気ダイポールアンテナの放射電力，電界および放射抵抗
　2.4　方形開口面アンテナ
　(1)　ホイヘンスの原理による開口面からの放射
　(2)　方形開口面アンテナの放射
　(3)　方形開口面アンテナの指向性
　(4)　方形開口面アンテナの半値幅 		教科書の第２章2.3〜2.4を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
9.３章　アンテナの基礎（１）
　3.1　アンテナとは
　3.2　アンテナの基本となる電気的性能
　(1)　指向性
　(2)　アンテナの入力インピーダンス
　(3)　アンテナ利得
　(4)　その他のアンテナ定数 		教科書の第３章3.1〜3.2を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
10.２章　電磁波と反射（２）
　3.3　アンテナの基本特性
　(1)　アンテナ特性の可逆性
　(2)　配列
　(3)　配列アンテナの指向性 		教科書の第３章3.3を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
11.４章　アンテナの実際（１）
　4.1　アンテナの分類
　(1)　形状による分類
　(2)　指向性による分類
　(3)　周波数帯による分類
　4.2　線状アンテナ
　(1)　ダイポールアンテナ
　(2)　モノ（ユニ）ポールアンテナ
　(3)　折り返しアンテナ
　(4)　ループアンテナ
　(5)　八木・宇田アンテナ
　(6)　ヘリカルアンテナ
　(7)　逆Ｆアンテナ
　(8)　フェライトバーアンテナ 		教科書の第４章4.1〜4.2を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
12.４章　アンテナの実際（２）
　4.3　板状アンテナ
　(1)　スロットアンテナ
　(2)　定インピーダンスアンテナ
　(3)　コーナレフレクタアンテナ
　(4)　パッチアンテナ
　4.4　開口面アンテナ
　(1)　ホーンアンテナ
　(2)　レフレクタアンテナ
　(3)　レンズアンテナ
　4.5　進行波アンテナ
　(1)　ウェーブアンテナ
　(2)　ロンビックアンテナ
　(3)　誘電体棒アンテナ
　(4)　リーキウェーブアンテナ 		教科書の第４章4.3〜4.4を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
13.５章　電波伝搬（１）
　5.1　電波伝搬の概要
　5.2　地上波の伝搬（対流圏伝搬）の様式
　(1)　地上波の伝搬
　(2)　山岳回折とフレネルゾーン
　5.3　大気中の伝搬
　(1)　大気中の減衰
　(2)　大気による屈折
　(3)　ダクト伝搬 		教科書の第５章5.1〜5.3を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
14.５章　電波伝搬（２）
　5.4　電離圏の伝搬
　5.5　大気圏外との通信（衛星通信）
　(1)　衛星通信
　(2)　宇宙通信
　5.6　フェージング
　(1)　フェージングの分類
　(2)　ダイバーシティ受信 		教科書の第５章5.4〜5.6を読んでくること．詳細は前回の講義終了時に指示する．
15.これまで学んだことのまとめと期末試験 これまで学んだことをノートにまとめてくること．

評価方法と基準

小テスト・レポート４０％（１０点×４回）＋期末試験６０％の配分で評価し，総合点６０点以上を合格とする．

教科書・参考書

教科書
・安達三郎/佐藤太一「電波工学」（森北出版）
参考書
・長谷部望・本郷廣平「電波工学の基礎」実教出版　他
・安達三郎「電磁波工学」コロナ社

履修登録前の準備

予備知識として，電気磁気学・電気回路・電子回路に関する基礎知識とベクトル解析・微積分等の数学的知識を必要とする。

学習・教育到達目標との対応

1.(E)専門2分野（物性デバイス・知能情報回路）に関する基礎知識と応用する能力を身につける。

オフィスアワー、質問・相談の方法

・授業終了後，引き続き教室にて．
・授業時間以外は，豊洲校舎の研究室(１０Ｌ３２) （ＴＥＬ：０３−５８５９−８３２２）へ．
・いずれも不明な点を記したノートを持参のこと．

環境との関連

環境に関連しない科目

地域志向

地域志向ではない科目
最終更新 : Tue Sep 15 11:13:12 JST 2015