電磁波工学(II類)

http://www.emlab.cei.uec.ac.jp/jugyo/

有線・無線を問わず、現在の情報伝達技術の大きな柱の一つである電磁波工学について、電磁波の持つ諸性質と、それがどのようなところに使われているかについて講義する。
マクスウェルの方程式を限定された問題に適用し、電磁波の諸性質を導き出せることが達成目標となる。

〇基礎電磁気学、電磁気学第一・第二
※単位未修得でも構いません。

〇微分積分学第一・第二
〇線形代数学第一・第二
〇数学演習第一・第二
〇力学
〇応用数学A、B
〇波動と光
〇基礎電気回路、回路システム第一・第二
〇信号処理論

教科書は用いないので、市販の電磁波工学の書籍を各自参考にして下さい。適切な参考書として、
安達三郎著, 電磁波工学, コロナ社
早川正士著, 波動工学, コロナ社
などを挙げます。

また電磁気学の復習が必要な場合が多いですが、その際の参考書として
(1) 砂川重信著, 電磁気学 (物理テキストシリーズ), 岩波書店
(2) 卯本重郎著, 電磁気学, 昭晃堂
(3) 砂川重信著, 理論電磁気学, 紀伊國屋書店
を挙げます。(1)はコンパクトに筋道立ててまとめられている良書です。(2)は教科書の中に問題が豊富です(絶版だと思いますので、図書館で借りて下さい)。話題も豊富ですが、あまり電磁気学を理解していない人は学習している本筋を見失うかも知れません。(3)は生涯学び続けられるぐらいの良書です。ただ、デルタ関数などの(学部レベルとしては高等またはやや上回るぐらいの)数学的知識が必要です。

以下の内容について講義を行います。
第一回 マクスウェルの方程式、波動方程式とダランベール解
第二回(オンデマンドの予定) 電磁波概説
第三回 等方性媒質中での平面波の伝搬、偏波、波動インピーダンス
第四回 異なる媒質境界での反射と屈折(TE波)
第五回(オンデマンドの予定) 異なる媒質境界での反射と屈折(TM波)、全反射
第六回 導電性媒質、分散性媒質中での電磁波伝搬
第七回 ポインティングの定理、基本アンテナ
第八回 半波長ダイポールアンテナ、放射抵抗
第九回 アンテナのパラメタ
第十回 電磁波の散乱、レーダー方程式
第十一回 導波路・伝送線路、TEMモード
第十二回 導波路・伝送線路、TEモード
第十三回 電波伝搬(1) 平面大地、曲面大地上の伝搬
第十四回 電波伝搬(2) 山岳回折
第十五回 電波伝搬(3) 電離圏中の伝搬

オンラインの動画はWebclassにて公開します。登録のため、以下フォームを記入して下さい。
https://forms.gle/3pZiHUfX4mRnL2kG8
(手動登録ですので、登録まで24時間ほどお待ち下さい。)
履修を検討中の人も登録をお願いします(結果的に履修しない場合でも不利益はありません)。

10/13, 11/3 はオンデマンドで行います。

使用する「道具」としての数学については各自で勉強しておいて下さい。授業内で全ての式の導出は行えないので、省いた箇所は各自で復習して導出しておく必要があります。

[成績評価方法]
試験、レポートの点数で評価する。

[評価基準]
全体を100点としたとき、60点以上をとること。
・マクスウェルの方程式の一般的な性質を一通り理解していること
・各種媒質中の平面波の伝搬・反射について、性質を理解していること
・伝送線路、アンテナの基本的な式が理解できていること

毎週木曜日5時限目

なし

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