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講義概要/Course Information

2024/07/19 現在

科目基礎情報/General Information

授業科目名 /Course title (Japanese)	伝送工学特論
英文授業科目名 /Course title (English)	Advanced Transmission Engineering
科目番号 /Code
開講年度 /Academic year	2024年度	開講年次 /Year offered	全学年
開講学期 /Semester(s) offered	前学期	開講コース・課程 /Faculty offering the course	博士前期課程、博士後期課程
授業の方法 /Teaching method	講義	単位数 /Credits	2
科目区分 /Category	大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ
開講類・専攻 /Cluster/Department	情報・ネットワーク工学専攻
担当教員名 /Lecturer(s)	安藤　芳晃
居室 /Office	西2-705
公開E-mail /e-mail	y-ando@uec.ac.jp
授業関連Webページ /Course website	http://www.emlab.cei.uec.ac.jp/jugyo/ ｜｜ レポート提出など → https://webclass.cdel.uec.ac.jp/
更新日 /Last update	2024/02/29 10:28:21	更新状況 /Update status	公開中 /now open to public

講義情報/Course Description

主題および 達成目標（2,000文字以内） /Themes and goals（up to 2,000 letters）	主題：無線・有線の情報伝送の物理的基礎として、電磁場の基礎方程式から発展的理論、それを実際の情報伝送に用いる技術について説明をする。　 達成目標：マクスウェルの方程式の諸性質が理解できること。ベクトル解析や微積分を駆使して、電磁界問題が解けること。現在の情報伝送の技術において、それらがどのように使われているかの知識を有すること。 [Objective] This course provides an overview of electromagnetic field theory and its application to information transmission technologies. [Goal] Students are expected to understand fundamental properties of electromagnetic waves and solve some boundary value problems associated transmission engineering. This course will taught in Japanese.
前もって履修 しておくべき科目（1,000文字以内） /Prerequisites（up to 1,000 letters）	学部の授業として、　 ・数学演習、微積分学、線形代数学 ・力学、波動と光 ・基礎電気数学、電磁気学第一・第二 （単位取得済である必要はない） Courses associated with fundamental mathematics and physics, such as * Calculus, vector analysis, and linear algebra * Mechanics, electromagnetics, and waves and optics
前もって履修しておくこ とが望ましい科目（1,000文字以内） /Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters）	学部の授業として、　 ・電磁波工学 Electromagnetic wave engineering
教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters）	教科書：なし No required textbook. 参考書：市販のテキストを参考のこと。 一般な事項については C. G. Someda, Electromagnetic Waves, 2nd ed., CRC, 2006. A. Ishimaru, Electromagnetic Wave Propagation, Radiation, and Scattering, Prentice Hall, 1991. 早川正士著, 波動工学, コロナ社, 1992. 安達三郎, 米山務著, 電波伝送工学, コロナ社, 1981. 後藤尚久, 新井宏之共著, 電波工学, 昭晃堂, 1992. など。 アンテナの詳細に関しては、 R. E. Collin, Antennas and Radiowave Propagation, McGraw-Hill, 1985. 電磁気学を復習したい場合は 砂川重信著, 理論電磁気学 第3版, 紀伊國屋書店, 1999. J. D. Jackson, Classical Electrodynamics 3rd Ed., John Wiley & Sons, Inc., 1998. など
授業内容と その進め方（2,000文字以内） /Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters）	授業は日本語で、教材は日本語・英語を併用 (タイプCb) により講義を実施 受講を予定する人は、Webclassに登録をするため、以下の Google Form にて届け出て下さい。（数回受講してから履修を決定する人も、授業資料閲覧等のためにWebclassに登録して下さい） https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfpnExVQ0wMVrgjZFVMprmVTBNPh8x_cH0iw4CE45jS2sUYIQ/viewform?usp=sf_link 【授業内容】 第１回：数学の準備：Diracのδ関数、Fourier変換 第２回：電磁場の基礎方程式：Maxwellの方程式、補助ポテンシャル 第３回：Helmholtz方程式の解法 (1次元) 第４回：Helmholtz方程式の解法 (3次元) 第５回：アレーアンテナ 第６回：各種アレーアンテナの合成法(1): フーリエ級数法、二項アレー、アレー多項式 第７回：各種アレーアンテナの合成法(2): チェビシェフ・アレー 第８回：定常状態の分布定数線路の基礎 第９回：複素関数論の復習(等角写像と円-円対応) 第１０回：スミスチャート 第１１回：積分変換 第１２回：過渡状態の分布定数線路の基礎 第１３回：様々な線路の過渡応答 第１４回：高速ラプラス逆変換(FILT) 第１５回：まとめ 【授業の進め方】 講義を行い、講義内容に即した演習問題またはレポートを課す。講義内での質疑も重視する。 The category of this course is Type Cb. The lecture will be offered in Japanese. The course materials will be given in Japanese and English. Please fill in the Google Form at the following URL to register for the webclass if you will take this course. (If you are deciding to take the course after a few classes, please fill out the form to access class materials.) https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfpnExVQ0wMVrgjZFVMprmVTBNPh8x_cH0iw4CE45jS2sUYIQ/viewform?usp=sf_link [Schedule] 1. Preliminary mathematics: Dirac's delta function, Fourier transform 2. Fundamental theory on Electromagnetics: Maxwell's equations, auxiliary potentials 3. One-dimensional solution to Helmholtz' equation 4. Three-dimensional solution to Helmholtz' equation 5. Antenna arrays 6. Array pattern synthesis (1): Fourier series method, Binomial array, Array polynomial 7. Array pattern synthesis (2): Chebyshev array 8. Fundamentals of distributed element circuits 9. Complex analysis: Preservation of angles, circle-to-circle transformation 10. Smith chart 11. Laplace transform and Hilbert transform 12. Fundamentals of transient phenomena of distributed element circuits 13. Transient response of various circuits 14. Fast inverse Laplace transform 15. Review Class reports will be given. Importance is placed on discussion in class.
実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習 （予習・復習等）（1,000文字以内） /Preparation and review outside class（up to 1,000 letters）	レポートを課すので、それを確実に行うこと。授業内容を理解する上で必要な数学、物理は予習・復習をしておくこと。 [Work] Class reports will be given. The preparation and the review of fundamental mathematics and physics are required.
成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） （1,000文字以内） /Evaluation and grading （up to 1,000 letters）	【成績評価方法】 レポート、および授業内での討論内容で判断する。 　 【評価基準】 1)電磁界をベクトル場として理解し、簡単な問題の解答をベクトル場として表現できること。 2)マクスウェルの方程式から、ベクトル解析と微積分で特殊な問題へアプローチできる実力を身につけていること。 3)アンテナと伝送線路の基礎知識を身につけていること。 [Criteria for grading] Quality of class reports and discussion in class, evaluated in the following points. 1. Understanding of electromagnetic fields as vector fields, and solving problems by using vector representation. 2. Ability to specialize Maxwell's equations according to problems and to resolve them by using vector analysis and fundamental calculus. 3. Having fundamental knowledge on antennas and transmission lines.
オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters）	質問等はGoogle Form上で受け付ける。対面での質問を希望する場合はEメールで申し出ること。 https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdKPMVfYCDL98FAmN7GvgVWWI9JJKJqntQPZei03bHBhpIqhQ/viewform?usp=sf_link Questions will be accepted on Google Forms. If you wish to ask questions in face-to-face, please make a request via email. https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdKPMVfYCDL98FAmN7GvgVWWI9JJKJqntQPZei03bHBhpIqhQ/viewform?usp=sf_link
学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters）	なし
その他 /Others	なし
キーワード /Keywords	電磁波、マクスウェルの方程式、アンテナ、伝送線路 Electromagnetic waves, Maxwell's equations, Antennas, Transmission lines