Κεραίες

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές/ήτριες θα είναι σε θέση να:

• Υπολογίζουν το μακρινό πεδίο ακτινοβολίας κεραιών και σύνθετων διατάξεων (γραμμικές κεραίες, βροχοκεραίες, σχισμοκεραίες, κεραίες ανοίγματος, τυπωμένες κεραίες κ.α.)
• Αναγνωρίζουν και απαριθμούν τα χαρακτηριστικά λειτουργίας κεραιών
• Αναλύουν και σχεδιάζουν σύνθετα συστήματα κεραιών και στοιχειοκεραιών
• Αναλύουν την κυκλωματική συμπεριφορά και την συμπεριφορά θορύβου κεραιών
• Υπολογίζουν την σύζευξη μεταξύ στοιχείων κεραιών εντός κεραιοσυστημάτων και σχεδιάζουν συστήματα ασυσχέτιστης λήψης.

 

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
• Λήψη αποφάσεων
• Αυτόνομη Εργασία
• Ομαδική Εργασία
• Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

1. Εισαγωγή: Εισαγωγή στη θεωρία των Κεραιών. Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, το πεδίο ακτινοβολίας αυθαίρετων κεραιών.
2. Ακτινοβολία κεραίας και μεταφορά ισχύος: Εγγύς και μακρινό πεδίο ακτινοβολίας κεραίας, διάνυσμα Poynting και μεταφορά ισχύος.
3. Χαρακτηριστικά κεραιών και ισοδύναμα κυκλωματικά μοντέλα: Θεμελιώδη χαρακτηριστικά κεραιών (ισοτροπικός ακτινοβολητής, κέρδος και κατευθυντικότητα, διάγραμμα ακτινοβολίας, ενεργός επιφάνεια, ιδία αντίσταση). Η κεραία ως κυκλωματικό στοιχείο, θεώρημα αμοιβαιότητας, αμοιβαία αντίσταση.
4. Γραμμικές κεραίες: Ακτινοβολία ηλεκτρικά μικρών κεραιών, το δίπολο Hertz. Γραμμικές κεραίες πεπερασμένου μήκους.
5. Θεωρία ειδώλων και βροχοκεραίες: Κατοπτρισμός και είδωλα κεραιών. Το μικρό κυκλικό πλαίσιο, βροχοκεραίες.
6. Στοιχειοκεραίες 1: Εισαγωγή στις στοιχειοκεραίες. Σύνθεση διαγράμματος ακτινοβολίας ομοιόμορφης γραμμικής συστοιχίας ισοτροπικών ακτινοβολητών. Παράγοντας διάταξης.
7. Στοιχειοκεραίες 2: Τροφοδοσία στοιχειοκεραιών, αξονική και μετωπική ακτινοβολία. Σύνθεση στοιχειοκεραιών, μέθοδος Dolph-Chebyshev.
8. Στοιχειοκεραίες 3: Σύζευξη στοιχείων εντός στοιχειοκεραιών. Στοιχειοκεραίες δύο και τριών διαστάσεων.
9. Αρχή της δυαδικότητας και σχισμοκεραίες: Ηλεκτρικό και μαγνητικό ρεύμα, και η αρχή της δυαδικότητας του Babinet. Σχισμοκεραίες και σχισμοσειρές.
10. Κεραίες ανοίγματος: Κεραίες ανοίγματος, χοανοκεραίες, κεραίες με ανακλαστήρα, τροφοδοσία κεραιών με ανακλαστήρα.
11. Τυπωμένες κεραίες: Τυπωμένες κεραίες και τροφοδοσία τυπωμένων κεραιών.
12. Επιπλέον ζητήματα: Θερμοκρασία θορύβου κεραίας. Διαγράμματα ακτινοβολίας κεραίας εντός στοιχειοκεραιών (ενσωματωμένα διαγράμματα), σύζευξη κεραιών. Συσχέτιση σημάτων λήψης στοιχείων και ασυσχέτιστη λήψη.
13. Ανασκόπηση της ύλης του μαθήματος.

 

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του συνόλου της διδαχθείσας ύλης (100 %).
Η αξιολόγηση θα πραγματοποιείται με ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής, ερωτήσεις σύντομης απάντησης και επίλυση προβλημάτων, στην ελληνική γλώσσα (ή στην αγγλική, για φοιτητές Erasmus).

 

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Balanis, C. A., “Κεραίες: Ανάλυση και Σχεδίαση”, Εκδόσεις Ίων, 2005.
2. Kraus, J., “Κεραίες για Όλες τις Εφαρμογές”, Εκδόσεις Τζιόλα, 2015.