ΜΑΘΗΜΑΤΑ-ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ
Οι φοιτητές επισκέπτονται το WLDCL κατά τη διάρκεια της διδασκαλίας των μαθημάτων «Κεραίες» και «Ασύρματες Ζεύξεις και Διάδοση».
Κεραίες
(ροή Τ - 7ο εξάμηνο)
Εισαγωγή στη θεωρία των κεραιών. Το δίπολο Hertz. Εφαρμογές ηλεκτρικών μικρών κεραιών. Η γραμμική διπολική κεραία, το πεδίο ακτινοβολίας αυθαιρέτων κεραιών. Κατευθυντικότητα, κέρδος, αντίσταση ακτινοβολίας, ενεργό ύψος. Κατοπτρισμός, είδωλα κεραιών. Κεραίες οδεύοντος κύματος, το μικρό κυκλικό πλαίσιο. Στοιχειοκεραίες και κεραιοδιατάξεις. Η ρομβική κεραία. Στοιχειοκεραίες ομοιόμορφες, αξονικές, μετωπικές. Ανίχνευση φάσης. Πολυωνυμική θεωρία στοιχειοκεραιών. Στοιχειοκεραίες υπερκατευθυντικές. Σύνθεση διαγραμμάτων ακτινοβολίας, αρχές σχεδιασμού κεραιοδιατάξεων. Το θεώρημα της αμοιβαιότητας στην ηλεκτρομαγνητική θεωρία. Πηγές ρεύματος και τάσεως, αρχή της δυαδικότητας. Γενικοί τύποι υπολογισμού της ίδιας και αμοιβαίας σύνθετης αντίστασης κεραιών. Εφαρμογές στις διπολικές κεραίες. Συντελεστής ποιότητας και εύρος ζώνης διπόλων. Τροφοδότηση στοιχειοκεραιών. Baluns, προσαρμογή με στέλεχος, αναδιπλωμένο δίπολο. Στοιχειοκεραίες Yagi-Uda. Οι κεραίες ως δέκτες. Τα θεωρήματα ισότητας χαρακτηριστικών σε εκπομπή και λήψη. Ισοδύναμο κύκλωμα δέκτη. Λόγος ενεργού επιφανείας προς κατευθυντικότητα. Ισχύς λήψης.
Ασύρματες Ζεύξεις και Διάδοση
(ροή Τ - 8ο εξάμηνο)
Συμπληρωματικά θέματα της τεχνολογίας κεραιών και κεραιοδιατάξεων. Εύρεση ρεύματος κατά μήκος γραμμικών κεραιών: Ολοκληρωτικές εξισώσεις Hallen και Pocklington και επίλυσή τους με Μεθόδους Ροπών. Συσχέτιση αντίστασης εισόδου κεραιών με παραμέτρους ασύρματων ζεύξεων. Διάδοση στο γήινο περιβάλλον. Πλάγια πρόσπτωση, θεωρία Fresnel, γωνία Brewster. Επίδραση της καμπυλότητας και των ανωμαλιών του εδάφους. Ανυψωμένες κεραίες, οπτικός ορίζων. Τροποσφαιρικά κύματα. Διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην τροπόσφαιρα. Επίδραση του μέσου διάδοσης. Περίθλαση, σκέδαση από επίγεια εμπόδια, ζώνες Fresnel, απώλειες λόγω περίθλασης, πολλαπλά εμπόδια. Μοντέλο δύο ακτίνων. Τροποσφαιρική σκέδαση, σκέδαση σε ζεύξεις κοντά στο έδαφος. Υπολογισμοί ισχύος σε ασύρματες ζεύξεις. Επίδραση βροχόπτωσης σε μικροκυματικές συχνότητες. Μοντέλα μετάδοσης πλησίον εδάφους. Μοντέλα διάδοσης σε εσωτερικούς χώρους. Απώλειες μετάδοσης μεγάλης κλίμακας. Διαλείψεις σε ασύρματους διαύλους. Τεχνικές ψηφιακής διαμόρφωσης. Τεχνικές κωδικοποίησης για διόρθωση λαθών μετάδοσης. Τεχνικές αντιμετώπισης διαλείψεων. Σχήματα πολλαπλής πρόσβασης και θέματα παρεμβολών. Χωρητικότητα διαύλου και συστήματος.
Παράλληλα με τη θεωρητική διδασκαλία των ανωτέρω μαθημάτων, εκτελούνται εργαστηριακές ασκήσεις, τόσο σε πραγματικές διατάξεις κεραιών με χρήση κατάλληλων οργάνων μέτρησης, όσο και στον ΗΥ μέσω προσομοιώσεων.

Μέτρηση κέρδους κεραιών, Περίθλαση μικροκυμάτων
Μέτρηση διαγράμματος ακτινοβολίας, κέρδους, σκέδασης Fresnel

Βασικά χαρακτηριστικά κεραίας
Μέτρηση διαγράμματος ακτινοβολίας, κατανομών ρεύματος-τάσης

Μέτρηση κεραιών σε περιβάλλον πολλαπλών ανακλάσεων
Μέτρηση διαγραμμάτων ακτινοβολίας διπόλων και στοιχειοκεραιών

Μικροταινιακές κεραίες (patches) και Yagi-Uda
Μέτρηση κατευθυντικότητας και βελτιστοποίηση

Network analyzer
Μέτρηση της αμοιβαίας αντίστασης και αντίστασης εισόδου κεραίας με χρήση του network analyzer

Ασκήσεις προσομοίωσης στον ΗΥ
Προσομοίωση κεραιών και μοντέλων διάδοσης στα HFSS, MININEC και ICS Telecom
