Mikrovalni komunikacijski sistemi (ETF TKO MKS 3660)

Opšte informacije

Naziv kursa

Mikrovalni komunikacijski sistemi

Oznaka (šifra) predmeta

ETF TKO MKS 3660

Studij

ETF-B

Odsjek

Telekomunikacije

Godina

3

Semestar

6

Tip

Obavezni

ECTS

5

Ukupno sati nastave

60

Sati predavanja

39

Sati vježbi

14

Sati tutorijala

7

Cilj kursa - Znanje i vještine koje treba postići student
  Studenti stječu teorijska i praktična znanja iz područja mikrovalne tehnologije i mikrovalnih prijenosnih komunikacijskih sistema: zemaljskih radiorelejnih i satelitskih, kakva su nužna prilikom njihovog projektiranja, instalacije i održavanja. Teorijska saznanja nadopunjuju kroz tutorijale i laboratorijske vježbe, koje su tematski i brojem sati sukladne predavanjima. Osnovni cilj je ovladavanje znanjima koja su temelj za izgradnju sposobnosti studenta za uspješne procjene potrebne performanse prijenosnog sistema za različite aplikacije u praksi, te u tom svjetlu, mogućnosti i zahtjeve mikrovalnih sistema.

Program
  1.Vrste prijenosnih sistema. Usmjereni mikrovalni komunikacijski sistemi. Osnove mikrovalne tehnike. Opće osobine homogenih prijenosnih linija bez gubitaka. Praktični parametri refleksije.

2.Valovi sa disperzijom (TE i TM). Grupna brzina. Pravokutni valovod. Kritična frekvencija (valna duljina). Struktura polja TE10. Struktura polja viših modova.

3.Mikrovalne komponente u valovodnoj tehnici. Predstavljanje mikrovalnih mreža S-parametrima. Mikrovalne antene. Dobitak. Koeficijent stojnih valova. Širina snopa. Polarizacija.

4.Mikrovalna pojačala i oscilatori. Faktor šuma i ekvivalentna temperatura šuma mikrovalnih mreža.

5.Propagacija radio valova u opsegu 1-100 GHz. Atmosferski efekti. Refrakcija i apsorpcija. Difrakcija i Fresnelove zone. Refleksije. Fading. Ravni fading. Multipath fading. Polarizacijski fading i scintilacije.

6.Funkcijski blokovi usmjerenog mikrovalnog radiokomunikacijskog sistema. Radiorelejni i satelitski sistem. Blok-sheme heterodinog i direktnog primopredajnika.

7.Analiza linka. Osnovna prijenosna jednadžba. Dobitak sistema. Preakcentuacija. Kodiranje. Frekvencijska modulacija. I-Q modulacije: fazna modulacija (m-PSK), QAM. Spektralna efikasnost. Ekvalizacija. Konverzija sa međufrekvencije na radiofrekvenciju i obratno. Izlazno pojačanje snage.

8.Performanse prijenosa mikrovalnim radiokomunikacijskim sistemom. Efekti izobličenja amplitudne i fazne karakteristike radio kanala i šuma. Utjecaj propusnog opsega prijemnika na snagu šuma i izobličenje signala. Teorijska vjerojatnost bit-greške. Praktična performansa sistema (BER). Implementacijski margin. Diverziti tehnike. Kontrola grešaka (ARQ i FEC).

9.Karakteristike satelitskog mikrovalnog sistema. Sličnosti satelitskih sa zemaljskim radiorelejnim sistemima. Geostacionarna orbita. Analiza linka. Slabljenje i šum satelitske dionice. Pristupne tehnike. FDMA. TDMA. Sinkronizacija. DSI.

10.Projektiranje mikrovalnih komunikacijskih sistema. ITU-T standardi (594, 21xx, G.821, G.826/8,…). Planiranje frekvencija, elektromagnetna kompatibilnost. ITU-T i FCC preporuke za radiorelejne sisteme. ITU-T preporuke za satelitske sisteme.

Literatura
Obavezna1.Bilješke i slajdovi s predavanja (moći će se preuzeti na WEB siteu Fakulteta);

2.V. Lipovac «Osnove mikrovalnih komunikacija: komponente i aplikacije», Sveučilište u Dubrovniku, 2005.
Preporučena1.R.E. Collin, “Foundations for Microwave Engineering”, J.Wiley & Sons, New York, 1992.

2.O.P. Gandhi, “Microwave Engineering and Applications”, Pergamon Press, New York, 1981.

3.F.E. Gardiol, “Introduction to Microwaves“, Artech House, Dedham, 1984.

4.S.Y. Liao, “Microwave Devices and Circuits“, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1980.

5.Z. Smrkić, “Mikrovalna elektronika”, Školska knjiga, Zagreb, 1990

Didaktičke metode
  Predavanja izvodi nastavnik i praćena su rješavanjem zadataka iz odgovarajuće oblasti (39 sati ukupno) na način koji omogućava da studenti ovladaju znanjima i vještinama koje treba postići u okviru ovoga kursa, i tako ratzviju sposobnosti sagledavanja mjesta i uloge mikrovalnih prijenosnih sistema u različitim uvjetima, u zavisnosti od odabrane aplikacije i komunikacijskog okruženja. Dio ove sposobnosti je i odgovarajuće modeliranje inženjerskih problema, te koreliranje performansi modela s praktičnim rezultatima mjerenja, koja se izvode prilikom vježbi u laboratoriji (14 sati), pod vođstvom tutora, a koje imaju za cilj studentima omogućiti da samostalno analiziraju, projektiraju i simuliraju mikrovalne sklopove i sisteme.

Način provjere znanja
  Tokom trajanja kursa student prikuplja bodove prema slijedećem sistemu:

prisustvo satima predavanja i tutorijala: 10 bodova, student koji više od tri puta izostane s predavanja i/ili tutorijala ne može ostvariti bodove po ovoj osnovi;

izrada domaćih zadaća: maksimalno 10 bodova; predviđena je izrada od 5 do 10 domaćih zadaća ravnomjerno raspoređenih tokom semestra;

parcijalni ispiti: dva pismena parcijalna ispita, pri čemu svaki pozitivno ocijenjen parcijalni ispit donosi 20 bodova;

Parcijalni ispit traje 90 minuta i struktuiran je na slijedeći način:

odgovori na jednostavna pitanja čiji je cilj provjeriti da li student vlada osnovnim teorijskim znanjima; student koji tačno odgovori na sva postavljena pitanja ostvaruje 5 bodova;

rješavanje zadataka za koje je unaprijed dano više odgovora od kojih je jedan tačan; student koji tačno odgovori na sve postavljene zadatke ostvaruje 5 bodova;

rješavanje jednog zadatka s otvorenim odgovorom; tačno urađen zadatak donosi 10 bodova.

Student koji je tokom trajanja semestra ostvario manje od 20 bodova ponovno upisuje ovaj kurs.

Student koji je tokom trajanja semestra ostvario 40 i više bodova pristupa usmenom završnom ispitu; ovaj ispit sastoji se iz diskusije zadataka s parcijalnih ispita, domaćih zadaća i odgovora na jednostavna pitanja koja se odnose na teme kursa.

Usmeni završni ispit donosi maksimalno 40 bodova. Da bi postigao pozitivnu završnu ocjenu, student na ovom ispitu mora ostvariti minimalno 20 bodova. Student koji ne ostvari ovaj minimum pristupa usmenom dijelu popravnog ispita.

Student koji je tokom trajanja semestra ostvario 20 i više bodova, a manje od 40 bodova, pristupa popravnom ispitu. Popravni ispit struktuiran je na slijedeći način:

pismeni dio koji je struktuiran na isti način kao i pismeni parcijalni ispit; u okviru ovog ispita student polaže zadatke iz tema za koje nije postigao prolaznu ocjenu (10 i više bodova) polažući parcijalne pismene ispite,

usmeni dio koji je struktuiran na isti način kao usmeni dio završnog ispita.

Usmenom dijelu popravnog ispita može pristupiti student koji je nakon polaganja pismenog dijela popravnog ispita uspio ostvariti ukupan skor od 40 i više bodova; ovaj skor sastoji se od bodova ostvarenih kroz: prisustvo nastavi, izradu domaćih zadaća, polaganje parcijalnih ispita i polaganje pismenog dijela popravnog ispita.

Usmeni popravni ispit donosi maksimalno 40 bodova. Da bi postigao pozitivnu završnu ocjenu student na ovom ispitu mora ostvariti minimalno 20 bodova. Student koji ne ostvari ovaj minimum ponovno upisuje ovaj kurs.

Napomene
  Prilikom polaganja pismenog ispita, student može koristiti od strane nastavnika pripremljenu listu formula koje mogu biti od koristi prilikom rješavanja zadataka. Nije dozvoljeno korištenje drugih bilješki, knjiga, mobilnih telefona niti drugih elektronskih pomagala, osim džepnog elektronskog kalkulatora.

Zadaci koje student treba riješiti na ispitu su istog tipa kao oni rješavani tokom izvođenja predavanja i tutorijala.