Γενικά

Ασύρματες Επικοινωνίες

  • Εξάμηνο σπουδών: 2ο
  • Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
  • ECTS: 7.5
  • Ώρες εβδομαδιαίας διδασκαλίας: 3
  • Τύπος μαθήματος: Υποβάθρου, γενικών γνώσεων, επιστημονικής περιοχής
  • Σελίδα μαθήματος: eclass
  • Διδάσκουσα: Γεωργία Αθανασιάδου

Στόχοι

Μαθησιακοί Στόχοι

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα:

  • Περιγράφει τα χαρακτηριστικά μιας κεραίας, υπολογίζει την κατευθυντικότητα, το κέρδος και το διάγραμμα ακτινοβολίας
  • Κάνει υπολογισμούς ισχύος όταν η κεραία χρησιμοποιείται στον ελεύθερο χώρο
  • Αναγνωρίζει τους βασικούς μηχανισμούς διάδοσης
  • Εξάγει στατιστικά μεγέθη περιγραφής του ασύρματου καναλιού
  • Επιλέγει κατάλληλο μοντέλο πρόβλεψης απωλειών ανάλογα με το περιβάλλον διάδοσης
  • Υπολογίζει για τον προϋπολογισμό ζεύξης ενός ασύρματου συστήματος την πιθανότητα καλής λειτουργίας σε διαφορετικές συνθήκες διάδοσης
  • Χαρακτηρίζει το ασύρματο κανάλι βάσει του είδους των διαλείψεων μικρής κλίμακας
  • Κατανοεί τις διαφορές κεραιών και διάδοσης στις συχνότητες λειτουργίας των σύγχρονων και των μελλοντικών κυψελωτών συστημάτων
  • Αναλύει χάρτες ραδιοκάλυψης και βασικούς δείκτες καναλιού
  • Κατανοεί τις επιδράσεις της ΗΜ ακτινοβολίας στον άνθρωπο και τους περιορισμούς από τα υπάρχοντα διεθνή πρότυπα στα όρια έκθεσης

Περιεχόμενα

Περιεχόμενα Μαθήματος

Μηχανισμός ακτινοβολίας. Διάγραμμα ακτινοβολίας. Ισοτροπικός ακτινοβολητής. Κατευθυντικότητα και μέθοδοι υπολογισμού της. Κέρδος και συντελεστής απόδοσης. Η κεραία ως ως άνοιγμα. Βραχύ δίπολο και δίπολο λ/2. Γραμμικές στοιχειοκεραίες.

Διάδοση και ασύρματες ζεύξεις στον ελεύθερο χώρο (εξίσωση Friis), διάδοση πάνω από μη κανονικό έδαφος (αρχή του Huygen, ομοιόμορφη θεωρία διάθλασης, πολλαπλών κορυφών, ζώνες Fresnel), απώλειες διαδρομής για διάδοση οπτικής και μη-οπτικής επαφής, σκίαση, μοντέλα εξασθένησης (Okumura-Hata, Walfisch-Bertoni, COST231, κλπ), χαρακτηρισμός φαινομένων πολυδιαδρομών (χρονικά-χωρικά χαρακτηριστικά, μηχανισμοί και μοντέλα), ολίσθηση Doppler. Χαρακτηριστικά διάδοσης ανά λειτουργικό περιβάλλον (εσωτερικού-εξωτερικού χώρου, πικο-μικρο-μακρο κυψελών, στατιστικά - εμπειρικά - ντετερμινιστικά μοντέλα).

Υπολογισμός ραδιοκάλυψης. Μέθοδοι μέτρησης και προσομοίωσης της ασύρματης διάδοσης και των χαρακτηριστικών τους. Το ραδιοκανάλι και η κεραία στα συστήματα 5ης γενιάς στην μιλιμετρική μπάντα. Τα διεθνή πρότυπα για τα όρια έκθεσης του ανθρώπου στην ΗΜ ακτινοβολία και ο τρόπος μέτρησης.

Εργαστήρια

Εργαστηριακές Ασκήσεις

  1. Προσομοίωση χαρακτηριστικών κεραιών
  2. Μετρήσεις εξασθένησης ραδιοκαναλιού
  3. Μετρήσεις ΗΜ ακτινοβολίας και επιπτώσεις στον άνθρωπο
  4. Ανάλυση ραδιοκάλυψης κυψελωτού δικτύου

Αξιολόγηση

Αξιολόγηση

Η αξιολόγηση θα πραγματοποιηθεί με συνδυασμό γραπτών εξετάσεων στο τέλος του εξαμήνου με βαρύτητα 60% και με 4 εργαστηριακές ασκήσεις που θα συνεισφέρουν στον τελικό βαθμό με ποσοστό 40%.

Οι εξετάσεις θα είναι συνδυασμός επίλυσης προβλημάτων, απαντήσεων πολλαπλής επιλογής και ερωτήσεων με σύντομες απαντήσεις.

Βιβλιογραφία

Βιβλιογραφία

  • Ασύρματες επικοινωνίες - Αρχές και Πρακτική, Rappaport Theodore, εκδόσεις Μ. Γκιούρδας
  • Κεραίες, C. Balanis, μετάφραση Κ. Λιολιούσης
  • Διάδοση ραδιοκυμάτων στα συστήματα ασύρματης επικοινωνίας, Henry L. Bertoni, εκδόσεις Κλειδάριθμος

Συναφή επιστημονικά περιοδικά με το αντικείμενο του μαθήματος:

  • IEEE Communications Magazine
  • IEEE Communications Surveys and Tutorials
Μάθημα Ασύρματες Επικοινωνίες