課程資訊
課程名稱
 電磁波與天線導論
Introduction to Electromagnetics and Antennas 
開課學期
 106-2 
授課對象
 工學院  機械工程學系  
授課教師
 劉建豪 
課號
 ME5035 
課程識別碼
 522 U7400 
班次
  
學分
 3.0 
全/半年
 半年 
必/選修
 選修 
上課時間
 星期四2,3,4(9:10~12:10) 
上課地點
 機械系計中 
備註
 總人數上限：40人 
Ceiba 課程網頁
 http://ceiba.ntu.edu.tw/1062ME5035_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
 本課程尚未建立核心能力關連
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

課程特色：運用問題導向式學習法，利用樹莓派微處理器之感測器模組與無線通訊模組，無線遙控4軸飛行器。


課程內容：介紹電磁波原理、馬克斯威爾方程式、收發機、類比通訊、數位通訊、
噪訊比、短距離通訊（WiFi、Zigbee、Xbee）、長距離通訊（GPRS、4G/LTE、
GPS，樹莓派簡介與其無限通訊模組與感測器模組。

本次課程將完成載具機體為主體方向，將總成元件分散成為次總成元
件，分18 次課程，逐步完成期末成品製作之實作，並安排其中評量與期末評量，
即時掌握學生之實作進度與學習狀況。



 

課程目標
 本課程教授電磁學基礎與無限通訊原理，配合大三機械設計所學與實務專題製作，
循序漸進完成無線遙控與監測可跨越障礙物之載具機體。 
課程要求
 修過工程數學上下

 
預期每週課後學習時數
  
Office Hours
 每週四 12:00~13:00 
指定閱讀
 待補 
參考書目
 (主要參考書):
Fundamentals of Applied Electromagnetic by F.T. Ulaby
Microwave and RF design of Wireless system by D. M. Pozar
Antenna Theory-Analysis and Design by C. A. Balanis


(參考資料):
 
評量方式
(僅供參考)
  
No.
項目
百分比
說明
1. 
 實驗報告 
25% 
  
2. 
 期中測驗 
30% 
  
3. 
 作業 
25% 
  
4. 
 專題報告 
20% 
  
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
 2018/03/01  Introduction<br>
課程介紹<br>
問題導向<br>

 
第2週
 2018/03/08  電磁波原理與馬克斯威爾方程式<br>
時間與頻率之關係<br>
上課地點 工綜742 
第3週
 2018/03/15  類比訊號傳輸\數位訊號傳輸  
第4週
 2018/03/22  傳輸線原理 
第5週
 2018/03/29  天線的基本原理

 
第6週
 2018/04/05  民族掃墓節 放假 
第7週
 2018/04/12  天線的頻寬、極化方向、增益、輻射效率
Comsol: 模擬 dipole 天線、patch antennas
 
第8週
 2018/04/19  實驗: 曝光顯影 量測 
第9週
 2018/04/26  期中考
 
第10週
 2018/05/03  樹莓派介紹與安裝: 
第11週
 2018/05/10  樹莓介紹通訊模組:<br>
Friss Equation<br>
Link budge<br>
藍芽、WiFi、雜訊比與降低雜訊方法<br>


 
第12週
 2018/05/17  實驗：將無線Strain Gauge 量測之應變，

透過內建無線WiFi模組傳到樹莓派



脈搏感測器模組


 
第13週
 2018/05/24  實驗：利用Zigbee 模組遠端控制燈光與
溫度，將無線感測器量測訊號傳回樹莓
派，然後傳出控制訊號
 
第14週
 2018/05/31  室內物聯網Xbee
實驗: 短距離低功耗傳輸模組Zigbee
 
第15週
 2018/06/07  介紹: 遠距離模組GPRS、3G、4G/LTE、GPS
實驗: 待定
 
第16週
 2018/06/14  專題: 4軸飛行器控制 
第17週
 2018/06/21  專題: 4軸飛行器控制 
第18週
 2018/06/28  期末展示