Politechnika Warszawska - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Computational Electromagnetics for Telecommunication

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103B-TCTCM-MSA-ECOET Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Computational Electromagnetics for Telecommunication
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Courses in English )--eng.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
( Przedmioty zaawansowane obieralne )-Radiokomunikacja i techniki multimedialne-mgr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane techniczne )--mgr.-EITI
( Technical Courses )--eng.-EITI
( Telecommunications - Advanced )-Telecommunications-M.Sc.-EITI
Punkty ECTS i inne: 6.00
Język prowadzenia: angielski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

ECOET

Numer wersji:

2

Skrócony opis:

Przedmiot dotyczy metod komputerowej analizy pól elektromagnetycznych. Rozważany jest formalizm matematyczny tych metod, ich własności numeryczne oraz ich zastosowanie, przede wszystkim do analizy praktycznych problemów w telekomunikacji techniki wielkich częstotliwości: projektowanie różnego rodzaju linii przesyłowych, anten, rezonatorów, elementów układów na fale milimetrowe, urządzeń do grzania mikrofalowego itp. Omawiane są metody takie jak: momentów, elementu brzegowego, elementu skończonego, różnic skończonych w dziedzinie czasu, macierzy linii transmisyjnych i inne. Wykład ma dać wiedzę pozwalającą na świadome korzystanie z dostępnego oprogramowania komercyjnego, które wykorzystuje te metody oraz stanowić podstawę do tworzenia własnych kodów wyspecjalizowanych, przydatnych w pracy naukowo-badawczej i niektórych zaawansowanych problemach inżynierskich.

Pełny opis: (tylko po angielsku)

The course is devoted to methods of computer-aided analysis of electromagnetic fields. It concerns mathematical formalism of those methods, their numerical properties and examples of their applications, mainly for practical problems of high frequency devices used in telecommunication. Examples of applications include: design of various kinds of transmission lines, resonators, antennas, millimeter wave components etc. Among the methods considered there are methods of: moments, boundary element, finite element, finite difference time domain, transmission line matrix and other ones. The course is supposed to provide knowledge necessary for conscious application of available commercial software and the background for development of own specialized computer simulation codes helpful in research work.


Lecture contents
Introduction to numerical methods of electromagnetic simulations. Different formulations of Maxwell equations. Eigenvalue problems and deterministic problems. Dimensionality of the problem. General discussions of 1D, 2D and 3D problems.(4h)

Introduction to Finite Difference Time Domain (FDTD) method in electromagnetic applications. Basic formulations in one, two and three dimensions. Accuracy and stability of the method. Relations between equivalent lumped circuits of electromagnetic scenarios and their FDTD solutions. Approximation of different types of boundaries. Field singularities.(6h)

Problems solved by the FDTD method: TEM lines, waveguides, antennas, resonators (4h)

Transmission Line Matrix (TLM) method (2h)

Introduction to frequency domain group of methods exemplified by Finite Difference Frequency Domain (FDFD) Method (2h)

Introduction to the Method of Moments (2h)

Basic formulation of Finite Element Method (FEM) and Boundary Element Method (BEM) (2h)

Software and hardware acceleration techniques for electromagnetic simulations: multithread programming techniques, multiprocessor computers, GPU implementations. (4h)

Review of typical electromagnetic problems to be solved in electronics and telecommunications (4h)



Projects contents
Project description:
The students will need to solve a problem from one the following two categories:

  • implement a selected method of electromagnetic analysis in a computer programme. The basic environment is assumed to be Matlab, but other programming languages like C may also be chosen.

  • solve a selected engineering or research problem using the available software and conduct the analysis of calculation accuracy.



Prerequisites
Prerequisite TypePrerequisite NumberCodeName
Recommended1103A-CTxxx-ISA-EFWAFields, Waves and Antennas


Similar Courses
CodeNameDiscount ECTS
103A-TLRTM-MSP-APEMAnaliza pól elektromagnetycznych w urządzeniach wielkich częstotliwości6
103A-TLRTM-MSP-APEMAnaliza pól elektromagnetycznych w urządzeniach wielkich częstotliwości6

Literatura: (tylko po angielsku)

    1. M.Celuch, W.Gwarek - Lecture Notes

    2. A.Taflove - Computational Electrodynamics:The Finite-Difference Time-Domain Method, Artech House 2005

    3. S.Ramo,J.Whinnery,T.van Duzer, "Fields and Waves in Communication Electronics", John Wiley & Sons, 1984

    4. D.Potter, "Computational Physics" , John Wiley & Sons, 1973

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2019-02-18 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Przemysław Korpas
Prowadzący grup: Przemysław Korpas, Maciej Sypniewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2018-02-19 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wojciech Gwarek, Przemysław Korpas
Prowadzący grup: Wojciech Gwarek, Przemysław Korpas
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2017-02-20 - 2017-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wojciech Gwarek
Prowadzący grup: Wojciech Gwarek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2016-02-23 - 2016-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wojciech Gwarek
Prowadzący grup: Wojciech Gwarek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.