到達目標
【学習・教育目標】
(C)情報工学あるいは電子工学の分野で，人間性豊かなエンジニアとして活躍するための知識を獲得すること。
・無損失媒質中の電磁波の挙動を数学的に表現し図示できる。
・アンテナからの放射界を理解しその計算ができる。
・各種アンテナの動作原理と特徴を説明できる。
・電波の伝搬様式と伝搬路の影響について説明できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 無損失媒質中の電磁波の挙動を数学的に表現し図示できる。 | 無損失媒質中の電磁波の挙動を数学的に表現できる。 | 無損失媒質中の電磁波の挙動を数学的に表現できない。 |
| 評価項目2 | アンテナからの放射界を理解し、その計算ができる。 | アンテナからの放射界を理解できる。 | アンテナからの放射界を理解できない。 |
| 評価項目3 | 各種アンテナの動作原理と特徴を説明できる。 | 各種アンテナの特徴を説明できる。 | 各種アンテナの特徴を説明できない。 |
| 評価項目4 | 電波の伝搬様式と伝搬路の影響について説明できる。 | 電波の伝搬様式と伝搬路の影響について理解できる。 | 電波の伝搬様式と伝搬路の影響について理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 3 無線設備の構築・運用ができる知識と技術の習得
JABEE d 当該分野で必要な知識と応用能力
教育方法等
概要:
電磁波の工学的応用は非常に広く、電気・電子・通信・計測工学など多くの分野に関係している。
本教科では、無線通信、その他の電磁波応用のための電磁波の性質、電磁波の放射、電磁波の伝搬、アンテナの基礎について重点的に学習する。
この科目は一陸特・無線従事者養成課程（長期型）の対象科目である。
授業の進め方・方法:
本教科は４学年までに学習した「物理」，「数学」，「電気磁気学」,「電磁波工学」，「応用物理」，「応用数学」に関連している。微分法，積分法， ベクトル解析， 微分方程式の解法，フーリエ解析などの知識が不可欠である。
自学自習として、次回の授業内容と達成目標、テキスト内容を確認しておくこと。
復習を重視して学習すること。
授業ノートの内容とテキストの説明を読み合わせて現象の理解に努めること。特に課題演習は重要な項目であるので、理解のもとに解き進めること。
注意点:
教科書に従って授業を進めることを基本とするが、ノートを取りながら要点を掴むことが大事である。
クローズドクエスチョン、オープンクエスチョンを通して理解度の確認を行うので、不明な点は質問をするなど、積極的な学習を心がけること。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
科目ガイダンス |
この科目のシラバスを把握する。電磁波の歴史と現状を理解する。
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| 2週 |
電磁法則と電磁エネルギー |
高周波電界・磁界が組み合わさって電磁エネルギーが放射・伝搬されることを説明できる。
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| 3週 |
放射の基礎とダイポール放射 |
ダイポールアンテナの基礎と指向性、アンテナインピーダンス等を理解する。
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| 4週 |
線波源放射と開口面放射 |
放射電力と放射抵抗を理解する。ホイヘンスの原理を説明できる。
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| 5週 |
アンテナの電気的性能 |
ダイポールアンテナの指向性と利得、整合について説明できる。
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| 6週 |
アンテナの電気的性能 |
アンテナの実効長、実行面積について説明できる。フリスの伝達公式を説明できる。
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| 7週 |
各種アンテナの構造、原理 |
コーナーレフレクタアンテナ、八木アンテナ、パラボラアンテナ、電磁ホーン、ホーンリフレクタ、スロットアンテナなど種々のアンテナの動作原理とそ応用について理解する。
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| 8週 |
電波伝搬の基礎 |
各周波数帯における電波伝搬形式ついて説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
地上波伝搬 |
地表波、空間波の伝搬特性を理解する。
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| 10週 |
地上波伝搬 |
直接波、反射波、回析波について理解する。
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| 11週 |
対流圏伝搬 |
山岳回析、フレネルゾーンについて理解する。電波の屈折率、地球の等価半径について理解する。
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| 12週 |
電離層伝播 |
電離層の種類と高度分布、それらの特性を理解する。
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| 13週 |
電離層伝播 |
電離層伝搬とその応用について理解する。
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| 14週 |
衛星通信 |
衛星通信、宇宙通信について理解する。
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| 15週 |
電波の干渉と対策 |
電波の干渉、ダクト、フェージングとそれらの対策方法にいて理解する。
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| 16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 10 | 10 | 0 | 10 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |
| 専門的能力 | 30 | 0 | 10 | 0 | 10 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |
| 総合評価割合 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |