Emne - Bølgeforplantning - TFE4130
Bølgeforplantning
Om
Om emnet
Faglig innhold
Matematisk behandling av elektromagnetiske og akustiske bølger. Transmisjonslinjeligningene. Karakteristisk impedans. Refleksjons- og transmisjonskoeffisient. Bølger med harmonisk tidsvariasjon. Dispersjon, fase- og gruppehastighet. Elektromagnetiske og akustiske bølger i uendelige rom. Kule-, sylinder- og plane bølger. Løsning av feltligningene i bølgeledere. TEM, TM og TE-bølger. Antenner.
Læringsutbytte
Kort beskrivelse:
Emnet skal gi studentene en god forståelse av tidsvarierende skalar- og vektorfelt, samt en grunnleggende forståelse av lineær bølgeutbredelse. Hoveddelen av kurset omhandler elektromagnetiske felt, men de matematiske idéer og verktøy som er utviklet for nettopp disse feltene er i store grad generelle og kan brukes på de fleste andre felt og bølger i ingeniør- og fysikkfag. Mot slutten av kurset benytter vi akustikk for å vise at det er mulig å overføre kunnskap fra elektromagnetisme til modellering av akustiske felt og bølger.
Emnet skal gøre studentene i stand å:
Kunnskaper:
- forstå og bruke Maxwells ligninger i mange relevante geometrier og materialer
- kunne beskrive bølgeforplantning i overførings- og bølgeledere
- kjenne til fysikken bak stråling og kunne beskrive felt fra grunnleggende antennestrukturer
- kjenne til og utlede grunnleggende ligninger for akustisk bølgeutbredelse
Ferdigheter:
- kombinere tidligere ervervet kunnskap og ferdigheter innen matematikk og fysikk med ny teori for å løse praktiske problemstillinger innen bølgeforplantning.
- bruke dataverktøy (Matlab) til visualisering av bølger og vektorfelt i fritt rom og bølgeledere.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger og regneøvinger. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Obligatoriske aktiviteter
- Øvinger
Anbefalte forkunnskaper
Kjennskap til matematisk behandling av elektrostatikk, magnetostatikk og elektrodynamikk.
Kursmateriell
D.K. Cheng: Field and Wave Electromagnetics, Addison Wesley. Forelesningsnotater.
Studiepoengreduksjon
| Emnekode | Reduksjon | Fra |
|---|---|---|
| SIE4015 | 7,5 sp |
Fagområder
- Anvendt elektroteknikk
- Anvendt optikk
- Elektro-optikk/bio-optikk
- Elektron- og ionefysikk
- Elektronikk
- Elektroteknikk
- Faste stoffers fysikk
- Fysikalsk elektronikk
- Teknologiske fag
- Telekommunikasjon
- Teleteknikk
- Teleteknikk/Signalbehandling