درس میدان‌ها و امواج به چه مباحثی می‌پردازد؟
درس میدان‌ها و امواج یکی از دروس پایه رشته‌های مهندسی برق و مهندسی مخابرات است که عمدتا برای دانشجویان مقطع کارشناسی در گرایش مخابرا...
درس میدان‌ها و امواج به چه مباحثی می‌پردازد؟
درس میدان‌ها و امواج یکی از دروس پایه رشته‌های مهندسی برق و مهندسی مخابرات است که عمدتا برای دانشجویان مقطع کارشناسی در گرایش مخابرات (به‌ویژه مخابرات میدان) ارائه می‌شود، اما در مقاطع بالاتر نیز به‌عنوان پیش‌نیاز دروس تخصصی‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در مقطع کارشناسی، این درس دانشجویان را با مبانی و اصول میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی و رفتار امواج الکترومغناطیسی آشنا می‌کند. در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری نیز، مباحث این درس در دروسی پیشرفته‌تر نظیر آنتن‌ها، طراحی سیستم‌های مخابراتی و اپتیک الکترومغناطیسی گسترش پیدا می‌کند و در پروژه‌های تحقیقاتی مرتبط با مخابرات و الکترومغناطیس نقش مهمی دارد.
اهمیت حل تمرین میدان‌ها و امواج، موج تخت و موجبر چیست؟
از آنجایی که این درس شامل مفاهیم پیچیده‌ای مانند میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، معادلات ماکسول و تحلیل امواج و دارای جزئیات زیادی از نظر تئوری و ریاضی است، دانشجویان با حل مسائل مختلف می‌توانند فهم بهتری از این مفاهیم پیدا کنند و دانش خود را به مسائل واقعی‌تر تعمیم دهند. تمرین‌ها به دانشجویان کمک می‌کنند تا تئوری‌های این درس را بهتر تحلیل کرده و مفاهیم را به طور عملی به کار بگیرند.
در این فرادرس چه چیزی یاد می‌گیریم؟
در این آموزش مسائل و تمرین‌های مختلف را مرحله‌به‌مرحله حل می‌کنیم؛ در همین راستا ابتدا با فرم کلی موج تخت آشنا می‌شویم و سپس تمرین‌های قطبش امواج و رفتار مواد تلفاتی را بررسی می‌کنیم. در ادامه، ناپیوستگی‌های مختلف شامل ناپیوستگی‌های هادی کامل، دی‌الکتریک و چندلایه و همچنین بازتاب کلی و ناپیوستگی‌های تلفاتی مورد مطالعه قرار می‌گیرند. پس از تسلط بر مباحث موج تخت، به موجبرها می‌پردازیم؛ ابتدا موجبرهای دو صفحه موازی و مستطیلی و سپس مفاهیمی مانند ضریب تضعیف و توابع بسل را یاد می‌گیریم. در نهایت، موجبرهای استوانه‌ای و حفره‌های تشدیدی را بررسی می‌کنیم که کاربرد زیادی در مخابرات و سیستم‌های انتقال امواج دارند.
فصل یکم: مروری بر مباحث ماکسول و خط انتقال
درس ۱: معادلات ماکسول
درس ۲: خط انتقال
فصل دوم: موج تخت – کلیات
درس ۳: فرم کلی موج تخت
درس ۴: محاسبه فرم موج تخت با دانستن جهت میدان الکتریکی
درس ۵: محاسبه فرم موج تخت با دانستن جهت میدان مغناطیسی
فصل سوم: موج تخت – قطبش
درس ۶: معرفی قطبش
درس ۷: قطبش موج تخت در حوزه زمان
درس ۸: به دست آوردن قطبش موج تخت در حالت کلی
درس ۹: بردار پوئینتینگ قطبش دایروی
فصل چهارم: موج تخت – تلفات
درس ۱۰: مواد تلفاتی
درس ۱۱: میدان لحظه‌ای موج تخت تلفاتی
درس ۱۲: موج تخت در محیط تلفاتی آب دریا
فصل پنجم: موج تخت – برخورد
درس ۱۳: مرور روابط ناپیوستگی‌ها
درس ۱۴: برخورد عمود موج تخت به هادی کامل
درس ۱۵: برخورد مایل موج تخت به هادی کامل
درس ۱۶: برخورد مایل موج تخت با قطبش دایروی به هادی کامل
درس ۱۷: تشخیص راست‌گرد یا چپ‌گرد قطبش
درس ۱۸: برخورد مایل موج تخت به دی‌الکتریک – محاسبه میدان بازگشتی
درس ۱۹: برخورد مایل موج تخت به دی‌الکتریک – محاسبه میدان انتقالی
درس ۲۰: قطبش میدان‌ها در برخورد مایل موج تخت به دی‌الکتریک
درس ۲۱: ناپیوستگی در محیط چندلایه
درس ۲۲: بازگشت صفر در محیط چندلایه
درس ۲۳: مثال نوری از تابش موج تخت به محیط چندلایه
درس ۲۴: بازتاب کلی
درس ۲۵: ایجاد قطبش دایروی در موج بازتابی در بازتاب کلی
درس ۲۶: ناپیوستگی با محیط تلفاتی
فصل ششم: موجبر
درس ۲۷: معرفی روابط موجبرها
درس ۲۸: چگالی جریان و بار سطحی موجبر دو صفحه موازی
درس ۲۹: سرعت ترابری انرژی در موجبر دو صفحه موازی
درس ۳۰: معرفی موجبر مستطیلی
درس ۳۱: فرکانس قطع موجبر مستطیلی
درس ۳۲: چگالی جریان و بار سطحی موجبر مستطیلی
درس ۳۳: مرور روابط ضریب تضعیف در موجبر
درس ۳۴: محاسبه ضریب تضعیف ناشی از تلفات دی‌الکتریک در موجبر
درس ۳۵: محاسبه پارامترهای موجبر دو صفحه موازی با فلز و دی‌الکتریک تلفاتی
