TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
HỌC PHẦN: TRƯỜNG ĐIỆN TỪ VÀ ANTEN
1. THÔNG TIN CHUNG
Tên học phần (tiếng Việt):
TRƯỜNG ĐIỆN TỪ VÀ ANTEN
Tên học phần (tiếng Anh):
The Electromagnetic Field and Antenna Theory
Mã môn học:
29
Khoa/Bộ môn phụ trách:
Kỹ thuật viễn thông
Giảng viên phụ trách chính:
Th.S Trần Thị Thu Hường
Email: ttthuong.kdt@uneti.edu.vn
GV tham gia giảng dạy:
TS. Nguyễn Thị Hồng Nhung
Số tín chỉ:
4 (54, 12, 60)
Số tiết Lý thuyết:
54
Số tiết TH/TL:
12
54+12/2 = 15 tuần x 4 tiết/tuần
Số tiết Tự học:
60
Tính chất của học phần:
Bắt buộc
Học phần tiên quyết:
Học phần học trước:
Các yêu cầu của học phần:
Không
Không
Sinh viên có tài liệu học tập
2. MÔ TẢ HỌC PHẦN
Trường điện từ và anten là học phần bắt buộc của chương trình đào tạo đại học ngành
Kỹ thuật Truyền thông. Học phần trang bị cho người học những khái niệm cơ bản liên quan
đến trường điện từ, trình bày các định luật, các nguyên lý cơ bản của trường điện từ, cùng
các quy luật và tính chất lan truyền của sóng điện từ trong chân không, trong không gian vô
hạn và các quá trình lan truyền sóng siêu cao tần trong các loại đường truyền dẫn phổ biến.
Dựa trên những kiến thức về lý thuyết trường điện từ, trang bị những kỹ thuật siêu cao tần,
phương pháp phân tích, tính toán về sóng điện từ truyền trong các phần tử siêu cao tần.
Ngoài ra, môn học còn cung cấp cho người học lý thuyết về anten, kỹ thuật anten, ứng dụng
của anten trong các hệ thống thông tin liên lạc (phát thanh, truyền hình, thông tin vệ tinh…),
và các loại anten trong thực tế.
3. MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC
Kiến thức
Vận dụng được các kiến thức cơ bản về hình họa – vẽ kỹ thuật để xây dựng được
phương pháp thiết lập các bản vẽ chi tiết, các bản vẽ lắp thông dụng trong ngành cơ khí,
các sơ đồ và các bản vẽ trong ngành xây dựng theo đúng tiêu chuẩn TCVN. Trình bày được
phương pháp đọc hiểu các bản vẽ kỹ thuật và giải thích được các tiêu chuẩn về bản vẽ kỹ
thuật.
Vận dụng được các kiến thức cơ bản về vật lý, lý thuyết mạch điện tử để giải các bài
toán về trường điện từ. Nắm được các kiến thức cơ bản về lý thuyết trường, truyền sóng, kỹ
thuật siêu cao tần và anten. Hiểu được phương pháp tính toán, thiết kế các phần tử trong
hệ thống siêu cao tần. Trình bày được nguyên lý truyền sóng điện từ, nguyên lý bức xạ của
các loại anten và tính chất của chúng.
Kỹ năng
Từ những kiến thức này chúng ta sẽ hiểu được, tính toán được quá trình truyền dẫn của
sóng điện từ trong các hệ thống và phần tử siêu cao tần, cũng như biết cách phân tích, tính
toán và thiết kế các phần tử siêu cao tần và anten.
Phẩm chất đạo đức và trách nhiệm
Rèn luyện được tác phong cẩn thận, tính nghiêm túc, trách nhiệm, chủ động, tích cực,
chăm chỉ.
4. CHUẨN ĐẦU RA HỌC PHẦN
Mã
CĐR
Mô tả CĐR học phần
Sau khi học xong môn học này, người học có thể:
CĐR của
CTĐT
G1
Về kiến thức
G1.1.1
Nắm, hiểu được kiến thức về các định luật, các nguyên lý cơ bản của
trường điện từ, các quy luật và tính chất lan truyền của sóng điện từ trong
chân không, trong không gian vô hạn và các quá trình lan truyền sóng
siêu cao tần trong các loại đường truyền dẫn phổ biến; lý thuyết về đặc
tính anten, kỹ thuật anten, ứng dụng của anten trong các hệ thống thông
tin liên lạc và các loại anten trong thực tế; Hiểu được các phương trình
Maxwell; Nắm vững bản chất của sóng điện từ và truyền sóng.
[1.4.1]
G1.1.2
Trình bày được các lý thuyết về phân tích các đặc tính của anten, giải
thích được nguyên lý hoạt động của sóng trong các môi trường không
[1.4.1]
gian hay các môi trường đặc biệt khác, trình bày được nguyên lý đo đạc
trong lĩnh vực tần số cao.
G1.2.1
Vận dụng được định luật Gauss; hiểu, tính toán và xác định được mối
quan hệ điện trường và điện thế, áp dụng các định luật để tìm từ trường
H do dòng dẫn, mật độ đường, mật độ mặt, mật độ khối tạo ra; Giải bài
toán mạch từ
[1.4.1]
G1.2.2
Phân tích, quyết định, tính toán thiết kế cấu hình một hệ thống thông tin
ứng dụng thực tế.
[1.4.2]
G2
Về kỹ năng
G2.1.1
Tính toán được điện trường, điện thông và điện thế do điện tích điểm
hoặc do một phân bố mật độ đường hay một phân bố mật độ mặt, hay
một phân bố mật độ khối tạo ra; tính toán được từ trường, từ thông, lực
từ và mạch từ và giải bài toán điều kiện biên, tính được công suất truyền
sóng trong sóng điện từ.
[2.1.1]
G2.1.2
Tính toán, so sánh các đặc tính của các loại anten khác nhau
[2.1.1]
G2.1.3
Phân tích, lựa chọn, thiết kế anten thích hợp trong các môi trường truyền
khác nhau
[2.1.3]
G2.2.1
[2.1.3]
G2.2.2
Kỹ năng làm việc nhóm, làm việc độc lập; kỹ năng hợp tác
[2.2.4]
G2.2.3
Kỹ năng đọc hiểu tài liệu chuyên môn bằng tiếng Anh
[2.2.6]
G3
Năng lực tự chủ và trách nhiệm
G3.1.1
Có năng lực dẫn dắt về chuyên môn, nghiệp vụ đã được đào tạo; có sáng
kiến trong quá trình thực hiện nhiệm vụ được giao; có khả năng tự định
hướng, thích nghi với các môi trường làm việc khác nhau
[3.1.1]
G3.1.2
Có năng lực tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình
độ chuyên môn nghiệp vụ; có khả năng đưa ra được kết luận về các vấn
đề chuyên môn, nghiệp vụ thông thường và một số vấn đề phức tạp về
mặt kỹ thuật; có năng lực lập kế hoạch, điều phối, phát huy trí tuệ tập
thể; có năng lực đánh giá và cải tiến các hoạt động chuyên môn.
[3.1.2]
G3.2.1
Có trách nhiệm nghiên cứu, tìm hiểu thêm môn học
[3.2.1]
G3.2.2
Có trách nhiệm chia sẻ và trao đổi chuyên môn để bổ sung, nâng cao
trình độ và kinh nghiệm, đóng góp sự phát triển xã hội
[3.2.2]
G3.2.3
Nhận thức được tầm quan trọng của trường điện từ và anten trong hệ
thống truyền dẫn thông tin
[3.2.3]
5.NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY
Tuần
Nội dung
Số
tiết
LT
Số
tiết
TH
Tài liệu
học tập,
tham
khảo
1
Chương 1: Các định luật và nguyên lý cơ bản của
trường điện từ
1.1 Các đại lượng đặc trưng cho trường điện từ và môi
trường chất
1.2 Các phương trình maxwell
1.3 Điều kiện bờ đối với các vectơ của trường điện từ
1.4 Năng lượng của trường điện từ - định lý poynting
1.5 Trường tĩnh điện
1.6 Từ trường của dòng điện không đổi
1.7 Trường điện từ biến thiên
4
1, 2, 4
2
Chương 2: Sóng điện từ
2.1 Bức xạ sóng điện từ
2.1.1 Nghiệm của phương trình Maxwell- Hàm thế
2.1.2 Nghiệm của các phương trình thế - Thế chậm
2.1.3 Bức xạ của Dipol điện
2.1.4 Trường điện từ của lưỡng cực từ
2.1.5 Trường bức xạ của hệ thống anten
4
3
2.2 Sóng điện từ
2.2.1 Sóng điện từ phẳng và các tính chất của sóng điện
từ
2.2.2 Bức xạ sóng điện từ
2.2.3 Nguồn bức xạ sóng điện từ (cơ bản)
2.3.4 Nguồn bức xạ sóng điện từ định hướng
4
Tuần
Nội dung
Số
tiết
LT
Số
tiết
TH
Tài liệu
học tập,
tham
khảo
4
Chương 3: Kỹ thuật siêu cao tần
3.1 Đường truyền siêu cao tần
3.1.1 Giới thiệu chung về kỹ thuật siêu cao tần
3.1.2 Mô hình tương đường của đường truyền siêu cao
tần.
3.1.3 Đường truyền không tổn hao
3.1.4 Đồ thị Smith
3.1.5 Đường truyền không tổn hao nối nguồn và tải
4
1, 5
5
3.2 Kỹ thuật phối hợp trở kháng
3.2.1 Tổng quan về phối hợp trở kháng
3.2.2 Kỹ thuật phối hợp trở kháng dùng vi phần tử LC
3.2.3 Kỹ thuật phối hợp trở kháng dùng đoạn đường
truyền lamda/4
3.2.4 Kỹ thuật phối hợp trở kháng dùng dây chêm đơn
4
6
3.3 Phân tích mạng siêu cao tần
3.3.1 Ma trận truyền đạt [ABCD]
3.3.2 Ma trận trở kháng và dẫn nạp [Z], [Y]
3.3.3 Ma trận tán xạ [S]
4
7
Chữa bài tập + kiểm tra
4
1,2,5
8
Chương 4: Kỹ thuật truyền sóng
4.1 Giới thiệu chung về truyền sóng
4.1.1 Các phương pháp truyền lan sóng điện từ
4.1.2 Quá trình truyền lan sóng trong không gian tự do
4.1.3 Các công thức truyền sóng và hệ số suy giảm
sóng.
4
1,4,6