Fields and Waves

Lecturer (assistant)
  • Vera Kurz
Number0000000584
Type
Duration6 SWS
TermWintersemester 2019/20
Language of instructionGerman
Position within curriculaSee TUMonline
DatesSee TUMonline

Course criteria & registration

Objectives

Beherrschung der Grundgleichungen und wichtiger Theoreme der Elektrodynamik; Fundiertes Verständnis von Leitungen: TEM-Leitungen, Leitungsbeläge, Dispersion, Grenzfrequenz, Einwelligkeitsbereich, Eigenschaften komplexerer Leitungen, Beschreibung durch Moden, Probleme der Modenkopplung; Fundiertes Verständnis der freien Wellenausbreitung, des Nah- und Fernfelds und deren mathematische Beschreibung; Verständnis der grundlegenden Eigenschaften von Antennen: z.B. Reziprozität, wirksame Antennenfläche und Gewinn; Verständnis der Funktionsweise und der Anwendbarkeit numerischer Verfahren zur elektrodynamischen Feldberechnung;

Description

1. Maxwellgleichungen - Wellengleichung - Helmholtzgleichung - Ebene Welle - TEM-Wellenleiter 2. Numerische Feldberechnung - Finite Differenzen und Finite Integration - Momentenmethode - Finite Elemente - Integralgleichungsverfahren - Moden - Dispersion - dispersive Wellenleiter 3. Strahlungsfelder - Retardierte Potentiale - Nahfeld - Fernfeld - Polarisation - Kugel-/Zylinderwelle - Gaußscher Strahl 4. Antennen - Isotroper Strahler - Hertzscher Dipol - magnetischer Elementarstrahler - Richtwirkung - Gewinn - lineare Antennen - Aperturstrahler

Prerequisites

- Vektoranalysis - Grundlagen der theoretischen Elektrotechnik Folgende Module sollten vor der Teilnahme bereits erfolgreich absolviert sein: - MA9411 Analysis 1 - MA9412 Analysis 2 - EI0101 Elektrizität und Magnetismus - EI0203 Elektromagnetische Feldtheorie

Recommended literature

- K. Simonyi: Theoretische Elektrotechnik, 1980. - R.E. Collin: Field Theory of Guided Waves, 1990. - H.G. Unger: Elektromagnetische Theorie für die Hochfrequenztechnik, 1981. - R.F. Harrington: Time Harmonic Electromagnetic Fields, 2001.

Links