Témata vhodná pro komunikační a slaboproudé obory

Vícenásobná difrakce

Pavel Pechač, pechac@...

Pro plánování pevných pozemních i družicových bezdrátových spojů je nezbytná i analýza rušení mezi jednotlivými spoji. Pro tyto účely je žádoucí přesné modelování útlumu při šíření vlny (rušivého signálu) vlivem vícenásobného zastínění terénními překážkami. Projekt je zaměřen na kritické porovnání příslušných existujících modelů v širokém frekvenčním rozsahu s využitím unikátních experimentálních dat získaných na pracovišti za podpory Evropské kosmické agentury.

Vyzařovací štěrbinové koaxiální kabely

Pavel Pechač, pechac@...

Vyzařovací štěrbinové koaxiální kabely jsou vhodným moderním řešením pro pokrytí rozsáhlejších prostorů, tunelů a šachet RF signálem a byly již s výhodou instalovány v mnoha projektech po celém světě. Zejména tunely metra světových metropolí, silniční tunely či členité prostory budov letišť, nákupních center apod. využívají technologii vyzařovacích kabelů. Zadání práce bude dle dohody zaměřeno na vybrané vlastnosti a přínosy štěrbinových kabelů v radiomunikacích (vyzařovací vlastnosti struktur kabelů, elmag pole v kabelu a mimo něj, vliv prostředí na vyzařování z kabelu, vliv kvality instalace na kvalitu pokrytí, návrh systému se štěrbinovými kabely apod.) a předpokládá i experimentální činnost. Zadání práce je ve spolupráci s firmou KABEL Trade Praha s.r.o. (www.ktp.cz).

Syntéza tvaru antény bez apriorní znalosti místa napájení

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Prostudujte možnosti syntézy tvaru antény s pomocí charakteristických modů (resp. charakteristických čísel). Bude zadána počáteční struktura a pracovní frekvence. K nalezení vhodného tvaru antény je nutný mj. binární heuristický optimalizační algoritmus (PSO/GA), který bude v rámci práce rovněž vyvinut, a bude pracovat s dekompozicí do charakteristických modů, která je již připravena.

Iterativně restartovaná Arnoldiho metoda pro řešení dekompozice do charakteristických modů

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Nastudujte algebraické řešení tzv. zobecněného vlastního problému (generalized eigenvalue problem) a zaměřte se na algebraické metody, které tento problém řeší (QZ, resp. zobecněný Schurův rozklad, SVD a iterativní Arnoldiho metodu). Z uvedených algoritmů využijte právě Arnoldiho metodu (v MATLABu k dispozici jako built-in funkce) pro řešení dekompozice do charakteristických modů. Výsledky ověřte oproti již existujícímu řešení (QZ rozklad).

Nové třídění vlasních čísel a modů

Nastudujte tzv. zobecněný vlastní problém (generalized eigenvalue problem), přesněji pak dekompozici do charakteristických modů. Soustřeďte se na důvody, které vedou na problémy s neúplností výsledné báze. Pokuste se upravit stávající třídící algoritmus využitím Pearsonovy korelace, což povede na zlepšení výsledků oproti jednoduché korelační metodě. Případně zlepšení kvantifikujte na několika zvolených příkladech.

Vlnovod na desce z izolantu – můžeme touto strukturou vést energii a vyzářit ji do prostoru?

Prof. Jan Macháč, machac@...

V desce z izolačního materiálu (dielektrika), která je ze shora a ze spodu pokovena a z boků je oblast vedoucí vlnu vymezena dvěma řadami prokovených otvorů takto vytvoříme planární vlnovod. Tento vlnovod je možné integrovat s ostatními strukturmi, které se využívají v moderní vysokofrekvenční technice. Seznamte se s konstrukcí tohoto planárního vlnovodu a s mechanismem vedení vln. Zkoumejte možnosti vyzařování energie z tohoto vlnovodu do okolního prostoru. Cílem projektu (práce) je využít toto vedení pro konstrukci antény vyzařující do volného prostoru.

Studie přesnosti řešení charakteristických modů v závislosti na kvalitě diskretizační mříže - konvergence řešení

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Seznamte se s teorií charakteristických modů, a dále nastudujte tvar pole uvnitř kulového rezonátoru. Na příkladů kulových modů pro dokonale vodivý kulový rezonátor vyhodnoťte jaké přesnosti lze dosáhnout numerickým řešením a jak je toto řešení náchylné na kvalitu diskretizační mřížky.

Statická polarizovatelnost elektricky malých antén

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Statická polarizovatelnost udává schopnost antény separovat náboj. Její znalost umožňuje nalézt efektivní polohu napájení s ohledem na daný tvar zářiče. Úkolem projektu bude se s konceptem polarizovatelnosti seznámit, a dále implementovat její výpočet pro stávající simulátor antén. Celá procedura je přímočará a jednoduchá, výsledek lze jednoduše ověřit na známých kanonických objektech (např. koule, půlvlnný dipól). Druhou částí projektu bude studie několika základních typů antén (dipól, patch, idealizovaný případ koulového zářiče, PIFA), stanovení jejich polarizovatelnosti a – kde je známo – porovnání s publikovanými výsledky.

Syntéza tvaru antény s pomocí modální analýzy

Miloslav Čapek, miloslav.capek@fel.cvut.cz

Analyzujte dvě konfigurace elektricky malých antén s předpokladem jednoduše rozloženého (sinového) proudu. Pomocí známých vztahů pro celkovou uloženou energii a celkový vyzářený výkon vyčíslete hodnotu vyzářeného výkonu v závislosti na poměrné délce vyzařující části antén. S ohledem na poměr vyzářené a uložené energie (tzv. vyzařovací činitel jakosti antény) doporučte optimální parametry.

Nepřímá dekompozice charakteristických modů do sférických harmonik

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Seznamte se s modálním řešením "kulového vlnovodu" (tj. mody volného prostoru ve sférických souřadnicích) a podrobně nastudujte tvar výsledného řešení. Ve vybraném matematickém programu (např. MATLAB, Mathematica) tyto mody vykreslete. Dále potom pomocí korelace určete koeficienty podobnosti mezi jednotlivými harmonikami a tvarem vyzářeného pole daného charakteristického modu. Rozklad do charakteristických modů, vč. integrace na kouli je po určitých úpravách k dispozici.

Pages