到達目標
1.分布定数回路について説明できる。
2.反射係数や定在波比を理解し,算出できる。
3.群速度、位相速度について説明できる。
4.スミスチャートを使った計算ができる。
5.Maxwellの方程式から線路定数を算出できる。
6.ポインティング電力を理解・計算できる。
7.平面電磁波の電磁界を理解・計算できる。
8.電磁波の放射と伝搬について概要を説明できる。
9.アンテナの基本的な定数を説明できる。
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 |
到達目標項目
1,2,3,4 | 線路中の電波の進行・反射と分布定数回路の関係を説明できる。 | 線路を分布定数回路から説明できる。 | 線路を分布定数回路から説明できない。 |
到達目標項目
5,6,7 | 平面波について理解・計算できる。 | 平面波について説明できる。 | 平面波について説明できない。 |
到達目標項目
8,9 | アンテナの基本的な定数を十分説明できる。 | アンテナの基本的な定数を説明できる。 | アンテナの基本的な定数を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
本科学習目標 1
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本科学習目標 2
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創造工学プログラム B1
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教育方法等
概要:
電波は,電気電子工学分野にとって重要な電磁エネルギの伝送媒体であり,環境への配慮が必要である。この授業では、線路上の電磁波,平面電磁波,微小アンテナについて学習し,電磁波動の基礎的性質を理解することを目標とする。
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】授業への取組方は,授業中に課す課題演習を復習・自学自習して提出することによって評価する。
[関連科目]電気磁気学,電気回路
注意点:
教科書の記述から外れる内容を扱うことがあるが、その際にはプリントを配布する。
電気回路Ⅱの分布定数回路から始めるので,十分復習しておくこと。
授業時間外でも疑問点や不明点が生じた場合,質問に来ること。
実際のアンテナ伝搬関係は、専攻科の電磁波工学で主として講義する。
【評価方法・評価基準】
前期中間・期末の試験2回の平均点(90%),授業への取組方(10%)。
(成績が不本意な学生に対して)
定期試験終了後,申し出により再試験を各1回だけ行う。ただし,点数は,0.8倍となる。
成績の評価基準として60点以上を合格とする。
授業の属性・履修上の区分
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 |
高周波伝送路と電磁波 |
線路中の電磁波の伝搬を説明できる。
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2週 |
分布定数線路と電磁波の速度 |
無歪み条件,位相速度,群速度を理解・計算できる。
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3週 |
伝送線路での反射係数と定在波比 |
線路中の反射を計算できる。
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4週 |
スミスチャートとは |
スミスチャートを説明できる。
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5週 |
スミスチャートによる演習 |
スミスチャートを使って無損失線路を計算できる。
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6週 |
Maxwellの方程式 |
法則から微分形,境界条件を説明できる。ポテンシャルによる表記ができる。
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7週 |
分布定数回路の線路定数の導出 |
Maxwellの方程式を使って,同軸線のL,Cを求めることができる。
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8週 |
ポインティングベクトルとポインティング電力 |
ポインティング電力を理解・計算できる。
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2ndQ |
9週 |
平面電磁波1(任意の方向の電磁波の式) |
任意の方向の平面波の式を理解・表現できる。
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10週 |
平面電磁波2(偏波) |
平面電磁波の偏波について理解・説明できる。
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11週 |
平面電磁波3 (反射と透過) |
平面波の反射と透過を媒質定数から理解・計算できる。
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12週 |
微小ダイポールアンテナからの放射 |
アンテナからの電磁波の放射を簡単に説明できる。
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13週 |
アンテナ1 (送信アンテナの特性) |
送信アンテナの放射抵抗,利得,指向性を説明できる。
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14週 |
アンテナ2 (受信アンテナの特性) |
受信アンテナの抵抗,実効面積,指向性を説明できる。
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15週 |
復習と今後の展望 |
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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 | 取り組み状況 | 合計 |
総合評価割合 | 90 | 10 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 90 | 10 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |