Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik (IHE)

Antennen und Mehrantennensysteme

  • Typ: Vorlesung & Workshop
  • Semester: WS 20/21
  • Ort:

    Vorlesung: NTI-Hörsaal

    Workshop: siehe Ilias

  • Zeit:

    Vorlesung: Do 14:00 - 15:30 Uhr (wöchentlich) und Do 12:00 - 13:30 (nach Plan in Ilias) im NTI-Hörsaal

    Workshop: Termine siehe Ilias (dienstags)

  • Beginn: 05. November 2020, 14:00 Uhr
  • Dozent:

    Prof. Dr.-Ing. Thomas Zwick
    M.Sc. Marius Kretschmann
    M.Sc. Jonathan Mayer

  • SWS: 2+2 (Vorlesung + Workshop)
  • ECTS: 5
  • LVNr.: Vorlesung: 2308416; Workshop: 2308417
  • Prüfung:

    schriftlich

Vertiefungsvorlesung zur Hochfrequenztechnik:

 

Schwerpunkt der Vorlesung ist die Vermittlung der Funktionsweise aller wesentlichen Antennenstrukturen sowie ein Einblick in moderne Antennensysteme und Antennenmesstechnik

 

ILIAS

Die Online-Vorlesungsunterstützung erfolgt über die Lernplattform ILIAS, die nach Anmeldung mit einem KIT-Account genutzt werden kann. Über ILIAS werden den Teilnehmern die Materialien bereit gestellt, außerdem können sie per E-Mail Benachrichtungen (z.B. bei Terminänderungen, Fragestunden, Prüfungstermine, etc.) erhalten. Das ist in der aktuellen Situation besonders wichtig, damit alle Informationen zum Ablauf bekannt sind. Der Link zu dem Angebot ist hier.

 

Prüfung

schriftlich

 

Workshop

Im Workshop werden die in der Vorlesung theoretisch behandelten Inhalte praktisch umgesetzt. Ziel ist das Kennenlernen des gesamten Prozesses einer Antennenentwicklung vom rechnergestützten Entwurf bis zum Aufbau und der Vermessung der Antennen. Als Entwurfs- und Simulationswerkzeug wird CST Microwave Studio eingesetzt, für die Berechnung von Antennenarrays MATLAB. CST Microwave Studio ist eines der Standard-SW-Tools, die dazu in der Industrie und Forschung eingesetzt werden, d. h. das Erlernen der SW-Bedienung kann auch später von enormem Nutzen sein.

Im WS 2020/21 muss der Workshop an die aktuelle Lage angepasst werden. Der Antennenentwurf mit CST Studio Suite wird online durchgeführt, während auf ein gemeinsames Antennenaufbauen und -messen leider verzichtet werden muss.

 

Voraussetzungen

Grundlagen der Hochfrequenztechnik

 

Behandelte Themen

  • Maxwell-Gleichungen
  • Einführung in die elektromagnetische Feldtheorie (soweit nötig für die Berechnung von Antennen und Ausbreitungseffekten)
  • Herleitung der Wellengleichung
  • Ausbreitung und Polarisation ebener Wellen
  • Einführung in Antennen-Parameter (Gewinn, Direktivität, Richtcharakteristik, Antennenwirkfläche, etc.)
  • Übersicht Antennentypen
  • Der Hertz'sche Dipol
  • Draht-, Aperturantennen
  • Dualitätsprinzip für Schlitzstrahler
  • Breitbandantennen
  • Antennenarrays
  • Antennenmeßtechnik
  • Antennensysteme (feste Richtcharakteristiken, schwenkbare Richtcharakteristiken, Aperturbelegung und Nebenkeulendämpfung, Rauschen, Gruppenantennen, Speisenetzwerke, Realisierungen von Antennen)
  • Einführung in Mehrantennensysteme (Kanalmatrix, -modelle, -kapazität, SNR)
  • Anwendungen und Ziele von Mehrantennensystemen (Beamsteering, Beamforming, Diversity, Spatial Multiplexing)

  

 

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