Τίτλος Μαθήματος Ασύρματες Επικοινωνίες
Κωδικός Μαθήματος 321-7803
Εξάμηνο 8
ECTS 5
Ώρες (Θεωρία) 3
Ώρες (Εργαστηρίο) 2
Διδάσκοντας 321-7803

Ύλη μαθήματος

Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα στο Χώρο, Εισαγωγή στη θεωρία κεραιών, μηχανισμοί ακτινοβολίας. Χαρακτηριστικά κεραιών, διαγράμματα ακτινοβολίας, κέρδος, εύρος ζώνης, συντελεστής ποιότητας. Θεωρία απλών γραμμικών κεραιών. Στοιχειώδες δίπολο. Κεραίες οδεύοντος κύματος. Γραμμική κεραία μεγάλου μήκους. Βροχοκεραίες. Θεώρημα της αμοιβαιότητας και ισοδύναμα κυκλώματα εκπομπής και λήψης. Κεραία σαν δέκτης, ενεργός επιφάνεια κεραίας. Κεραίες επιφανείας. Αντίσταση εισόδου κεραίας. Εφαρμογές και παραδείγματα αναλύσεως και συνθέσεως κεραιών. Διπολικές γραμμικές κεραίες, κατευθυντικότητα και κέρδος κεραιών, παραδείγματα εφαρμογής. Στοιχειοκεραίες. Κεραίες λήψης. Πόλωση κεραιών. Θόρυβος σε τηλεπικοινωνιακά συστήματα και θερμοκρασία θορύβου κεραίας. Τροποσφαιρικά και Ιονοσφαιρικά κύματα. Κύματα εδάφους. Βασικές μέθοδοι διάδοσης (εξίσωση Friis, ανάκλαση, περίθλαση, διάθλαση). Εφαρμογές και μετρήσεις κεραιών.

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση της θεωρίας του ηλεκτρομαγνητισμού και τις εφαρμογές του στις μεταδόσεις των ηλεκτρομαγνητικών σημάτων που μεταφέρουν την πληροφορία, καθώς και των κεραιών. Το μάθημα προσφέρει τις απαραίτητες γνώσεις για την κατανόηση των βασικών αρχών του τρόπου διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε ελεύθερο χώρο. Σχετικά με τις κεραίες που αποτελούν τη διεπαφή των τηλεπικοινωνιακών συστημάτων με τα μέσα μετάδοσης στις ασύρματες επικοινωνίες, γίνεται εκτενής παρουσίαση των βασικών χαρακτηριστικών των κεραιών και των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που παράγουν. Έτσι, ο φοιτητής εξοικειώνεται με τα φαινόμενα διάδοσης κύματος που προκαλούνται σε πραγματικό περιβάλλον και τις μεθόδους μέτρησης που χρησιμοποιούνται στην πράξη.
Το εργαστηριακό τμήμα του μαθήματος περιλαμβάνει την εκτέλεση εργαστηριακών ασκήσεων κεραιών για την καλύτερη κατανόηση και εμπέδωση από πλευράς των φοιτητών των βασικών αρχών μετάδοσης και λήψης των ασύρματων τηλεπικοινωνιακών συστημάτων, καθώς και εξοικείωση με τα εργαστηριακά όργανα και τις κεραίες.

Προαπαιτούμενα

Δεν απαιτούνται.

Εγχειρίδια του μαθήματος

1. S. R. Saunders, A. Aragon-Zavala, «Κεραίες και διάδοση για ασύρματα συστήματα επικοινωνιών», Εκδόσεις ΠΕΔΙΟ, Επιστ. Επιμ.: Δημοσθένης Βουγιούκας, 2016.

2. Α. Κανάτας, Γ. Πάντος «Ασύρματες Επικοινωνίες», 2η Έκδοση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2017.

3. Χ. Καψάλης και Π. Κωττής, «Κεραίες Ασύρματες Ζεύξεις», Εκδόσεις Τζιόλα, 2008. 

Συμπληρωματική βιβλιογραφία

1. C. A. Balanis, «Κεραίες - Ανάλυση και Σχεδίαση», Εκδόσεις ΙΩΝ.
2. J.D. Kraus and D.A. Fleisch, Electromagnetics with Applications, 5th Edition, McGraw Hill, 1999.
3. Herbert P. Neff, Introductory Electromagnetics, John Wiley & Sons, 1991.
4. C.A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design, Second Edition, John Wiley, 1997.
5. J.D. Kraus, Antennas, Second Edition, Mc Graw-Hill, 1988.
6. Theodore Rappaport, Wireless Communications, Principles and Practice, Prentice Hall, 1996.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις 39 ώρες
Εργαστηριακές ώρες 26 ώρες
Προσωπική μελέτη 50 ώρες
Μικρές ατομικές εργασίες εξάσκησης 10 ώρες
   
Σύνολο Μαθήματος 125 ώρες (5 ECTS)

 

Μέθοδοι αξιολόγησης / βαθμολόγησης

Η κύρια διδακτική μέθοδος που ακολουθείται είναι οι παραδόσεις θεωρίας διά ζώσης μέσα στην αίθουσα. Οι παραδόσεις γίνονται με ηλεκτρονικό πρόγραμμα παρουσιάσεων, χρησιμοποιώντας φορητό Η/Υ, με κατάλληλη οθόνη προβολής και τρίποδο προβολής. Χρησιμοποιούνται διαδραστικές εικόνες και βίντεο για την επαρκής κατανόηση των αντικειμένων του μαθήματος. Επιπλέον, παραδόσεις γίνονται στον πίνακα με επίλυση προβλημάτων και ασκήσεων. Γίνεται χρήση λογισμικού συστήματος ασύρματης μάθησης (eclass). Όλες οι παρουσιάσεις, λυμένες ασκήσεις, πολυμεσικό υλικό, σημειώσεις, ασκήσεις προς παράδοση, εργαστηριακές ασκήσεις, ανακοινώσεις, σύνδεσμοι, κ.λπ. ανανεώνονται συχνά στο eclass.
Στο εργαστήριο οι φοιτητές εξοικειώνονται με τα εργαστηριακά όργανα και τα διαφορετικά είδη κεραιών και εκτελούν συγκεκριμένες ασκήσεις για την καλύτερη κατανόηση της θεωρίας.

  • Σειρές Ασκήσεων: 10%
  • Εργαστήριο: 20%
  • Γραπτή Τελική Εξέταση: 70%

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά (Αγγλικά αν υπάρχουν φοιτητές/φοιτήτριες ERASMUS)

Τρόπος παράδοσης μαθήματος

Πρόσωπο με πρόσωπο