シラバス参照
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| 科目一覧へ戻る | 2021/09/22 現在 |
| 科目名（和文） ／Course |
電磁波工学 |
|---|---|
| 科目名（英文） ／Course |
Electromagnetic-Wave Engineering |
| 時間割コード ／Registration Code |
21143601 |
| 学部（研究科） ／Faculty |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ／Department |
情報通信工学科 |
| 担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors |
○大久保 賢祐 |
| オフィスアワー ／Office Hour |
大久保 賢祐( 前期：月曜５限＠2410研究室 後期：火曜４限＠2410研究室 その他，在室中はいつでも) |
| 開講年度 ／Year of the Course |
2021年度 |
| 開講期間 ／Term |
前期 |
| 対象学生 ／Eligible Students |
3年 |
| 単位数 ／Credits |
2.0 |
| 更新日 ／Date of renewal |
2021/02/25 |
|---|---|
| 使用言語 ／Language of Instruction |
日本語 |
| オムニバス ／Omnibus |
該当なし |
| 授業概略と目的 ／Cource Description and Objectives |
インターネット通信に関して Wi-Fi，無線LAN，ブロードバンド，5GやIoTという言葉が馴染みになっているが，電磁波の中でも周波数の非常に高いマイクロ波通信が情報の高速伝送を可能にしている．また，電磁波は無線LANや携帯電話等の情報通信のみならず放送・レーダ・計測など広範囲に応用されている．本講議では伝送線路や空間を瞬時に伝搬し情報を伝送することができる電磁波のふるまいについて理解することを目的としている．はじめに交流現象の複素表現および分布定数回路の理論について説明する．つづいて空間を伝搬する平面波および具体的な伝送線路を伝搬する電磁波についてマクスウェル方程式と分布定数回路との関連を交えながら述べる． |
| 履修に必要な知識・能力・キーワード ／Prerequisites and Keywords |
物理学，ベクトル解析，電気回路，電磁気学，無線，通信，分布定数回路，マクスウェル方程式，平面波，導波路 |
| 履修上の注意 ／Notes |
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| 教科書 ／Textbook(s) |
教科書:「マイクロ波工学の基礎」平田 仁，日本理工出版会， ISBN 978-4-89019-234-2 |
| 参考文献等 ／References |
「マイクロ波・ミリ波工学」，内藤喜之，コロナ社；「マイクロ波工学」，中島将光，森北出版 |
| 自主学習ガイド ／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework |
予習によって講義内容の概要を把握し，疑問点を明らかにしておくこと．講義中強調した事項，演習問題等を復習すること．不明な点は遠慮無く質問してください． |
| 資格等に関する事項 ／Attention Relating to Professional License |
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| 備考 ／Notes |
本科目は一部または全部をオンライン授業で実施する可能性がある. 本授業では以下のアクティブラーニングを採用している. ・課題(宿題等) |
| No. | 単元（授業回数） ／Unit (Lesson Number) |
単元タイトルと概要 ／Unit Title and Unit Description |
時間外学習 ／Preparation and Review |
配付資料 ／Handouts |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | [授業概要説明および電磁波とその応用分野] ガイダンスおよび，電磁波とその応用分野について説明する． |
今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 2 | 2 | [分布定数線路1] 集中定数回路との差異を含め分布定数線路の考え方について学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 3 | 3 | [分布定数線路2] 分布定数線路の伝搬特性として特性インピーダンス，前進波，後進波および反射係数について学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 4 | 4 | [分布定数線路3] 分布定数線路における定在波の発生と，回路の伝搬特性の把握に役立つ定在波比について学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 5 | 5 | [分布定数線路4] 分布定数線路に特有の線路インピーダンスの考え方，および分布定数線路の2端子対回路としての扱いについて学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 6 | 6 | [分布定数線路5] インピーダンス変換とインピーダンス整合について学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 7 | 7 | [散乱行列] マイクロ波回路の扱いに適した散乱行列について学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 8 | 8 | [スミスチャート] 反射係数とインピーダンスを図表上で把握できるスミスチャートについて学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 9 | 9 | [電磁界の基礎1] マクスウェルの方程式の基礎と境界条件について学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 10 | 10 | [電磁界の基礎2] 平面波の伝搬，直線偏波と円偏波ついて学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 11 | 11 | [電磁界の基礎3] 平面波の反射と透過，導体内の電磁波の表皮効果，マイクロ波電力の流れを表すポインティングベクトルについて学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 12 | 12 | [マイクロ波の伝送1] 伝送線路上の電磁波のモードと同軸線路の伝搬特性について学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 13 | 13 | [マイクロ波の伝送2] 方形導波管，円形導波管のモードと電磁界分布について学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 14 | 14 | [マイクロ波の伝送3] 方形導波管の伝搬特性(遮断周波数，管内波長，位相速度と群速度)について学習する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 15 | 15 | [マイクロ波回路素子] マイクロ波デバイスに用いられる代表的な線路としてマイクロストリップ線路の伝搬特性を学習し，マイクロ波回路素子（無反射終端器，減衰器，マジックT)について，その動作を理解する． |
前回までの学習内容を復習し，今回内容に関して教科書の該当箇所に目を通しておく. | |
| 16 | 16 | [定期試験] 定期試験を実施する． |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
知識・理解 ／Knowledge & Undestanding |
技能・表現 ／Skills & Expressions |
思考・判断 ／Thoughts & Decisions |
伝達・コミュニケーション ／Communication |
協働 ／Cooperative Attitude |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 交流現象の複素表現ができる.(E) | ○ | ||||||
| 2 | 集中定数回路との差異を含め分布定数線路の考え方を説明できる.(E) | ○ | ||||||
| 3 | 自由空間中の平面電磁波を表す式が導出できる.(E) | ○ | ||||||
| 4 | 異なる媒質の境界における電磁波の性質を説明できる.(E) | ○ | ||||||
| 5 | 同軸線路，方形導波管，その他基本的なマイクロ波回路素子の動作を説明できる.(E) | ○ |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
定期試験 ／Exam. |
課題提出 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 交流現象の複素表現ができる.(E) | ○ | ○ | ||||
| 2 | 集中定数回路との差異を含め分布定数線路の考え方を説明できる.(E) | ○ | ○ | ||||
| 3 | 自由空間中の平面電磁波を表す式が導出できる.(E) | ○ | ○ | ||||
| 4 | 異なる媒質の境界における電磁波の性質を説明できる.(E) | ○ | ○ | ||||
| 5 | 同軸線路，方形導波管，その他基本的なマイクロ波回路素子の動作を説明できる.(E) | ○ | ○ | ||||
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評価割合（％） ／Allocation of Marks |
80 | 20 | |||||