Elektromagnetische Felder 2

Credits Workload Kontaktzeit Selbststudium Dauer
6 CP180 h 3 SWS (45 h)135 h

Teilnahmevoraussetzungen

Erfolgreiche Teilnahme am Modul ´Elektromagnetische Felder I´

Lehrveranstaltungen

Veranstaltung/ Lehrform CP SWS Häufigkeit
Elektromagnetische Felder II Vorlesung 6 CP 3 SWS SoSe, jährlich
Elektromagnetische Felder II Übung   0 SWS SoSe, jährlich

Prüfungsleistung

90-minütige Klausur.

Note

Die Modulnote ist die Note der Klausur.

Lernergebnisse / Kompetenzen

Die Studierenden

  • lernen die Grundlagen und Bauformen von Hochfrequenzleitungen (koaxial, planar, Hohlleiter, Glasfaser) und können die unterschiedlichen Leitungsarten anwendungsorientiert bewerten,
  • erfassen den grundlegenden Abstrahlmechanismus einfacher Antennen und werden mit den wichtigsten Definitionen aus der Antennentechnik vertraut,
  • beherrschen das Übertragungsverhalten zwischen Antennen mit angeschlossenen Leitungen unter Berücksichtigung der Antennenpolarisation.

Inhalte

Inhalte der Veranstaltung sind z.B.:

  • ebene Wellen im freien Raum: Wellengleichung, Reflexion und Brechung, Snellius-Gesetz, schräger Einfall auf dielektrischen Halbraum, Eindringtiefe, verlustbehaftete Materialien.
  • Wellen und Quasi TEM Wellen auf Leitungen: Systematik der Wellenausbreitung und Leitungstypen, Herleitung der Leitungsgleichungen, Ausbreitungskonstante, Wellenlänge, Phasengeschwindigkeit, Gruppengeschwindigkeit, Leistungstransport auf der Leitung, Leitungswellenwiderstand, Reflexionsfaktor, Ströme und Spannungen am Eingang und Ausgang, Eingangsimpedanz bei beliebigem Abschluss, Sonderfälle bei speziellen Leitungslängen, Zusammenhang zwischen Impedanz auf der Leitung und Reflexionsfaktor, Spannungsmaxima, -minima, Stehwellenverhältnis, Anpassungsfaktor, Maßeinheiten der Dämpfung, Leitungsdiagramm, Anwendung, Leitungsparameter und Bauformen von TEM- und Quasi TEM-Leitungen (Koaxialleitung, Paralleldrahtleitung, Bandleitung, unsymmetrische Streifenleitung (Microstrip), Koplanarleitung, Schlitzleitung).
  • Hohlleiter: grundsätzliche Übertragungseigenschaften, Rechteckhohlleiter, Rundhohlleiter, Verluste im Hohlleiter, Leitungstheorie des Hohlleiters, Ersatzschaltbilder, Bauformen, Anwendung; Wellengrößen: Zusammenhang zwischen Feldgrößen (E,H) und integralen Größen (U, I, a, b), Streumatrix.
  • Dielektrische Leiter: Plattenleiter, grundsätzliche Eigenschaften, starke u. schwache Führung, dielektrische Streifenleiter, runde dielektrische Leiter.
  • Lichtwellenleiter: Anwendung, Monomodebetrieb, Multimodebetrieb, Stufenindexfaser, Gradientenfaser, Wellenlängenbereiche, numerische Apertur, Ursachen der Dispersion, Einfluss der Dispersion auf die Übertragung, optimale Pulsbreiten.
  • Grundbegriffe der Antennen: Vektorpotential, Feldstärken des Hertz'schen Dipols, Nahfeld- und Fernfeld-Näherungen, Charakteristik, Poyntingvektor, Strahlungsdichte, abgestrahlte Leistung, Strahlungswiderstand, Richtfaktor, Gewinn, Wirkfläche.

Alternative Wahlmodule zu diesem Modul

Dieses Modul gehört zur Gruppe "Wahlpflichtbereich Elektrotechnik". 7 Module (bestehend aus Vorlesung und Übung) zu wählen aus dem Wahlpflichtmodulen in den zwei Studienschwerpunkten: 1. Informations- und Kommunikationstechnik; 2. Elektrische Energietechnik. Die Module sollen so gewählt werden, dass im 1. Studienjahr insgesamt 36 ECTS und im 2. Studienjahr 24 ECTS erworben werden.

    Studienschwerpunkt Elektrische Energietechnik (EE)

    Studienschwerpunkt Informations- und Kommunikationstechnik (IK)

    Modulzuordnung

    Master of Science: Fach Grundlagen der Elektrotechnik: Bereich Studienschwerpunkt Informations- und Kommunikationstechnik (IK)

    Disclaimer

    Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.


     
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