課程名稱 |
電磁波與天線導論 Introduction to Electromagnetics and Antennas |
開課學期 |
107-2 |
授課對象 |
工學院 機械工程學研究所 |
授課教師 |
劉建豪 |
課號 |
ME5035 |
課程識別碼 |
522 U7400 |
班次 |
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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/1072ME5035_ |
課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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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。
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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 |
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預期每週課後學習時數 |
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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):
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評量方式 (僅供參考) |
No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
1. |
專題報告 |
20% |
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2. |
作業 |
25% |
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3. |
期中測驗 |
30% |
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4. |
實驗報告 |
25% |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
第1週 |
02/21 |
Introduction:
課程內容簡介、評分方式說明 |
第2週 |
02/28 |
二二八和平紀念日 |
第3週 |
03/07 |
電磁波原理與馬克思威爾方程式 (教室改在734)
時間與頻率之關係 (頻譜的概念)
微波頻譜與常用頻段 |
第4週 |
03/14 |
類比訊號傳輸、數位訊號傳輸 |
第5週 |
03/21 |
傳輸線原理 |
第6週 |
03/28 |
天線的基本原理 |
第7週 |
04/04 |
春假 |
第8週 |
04/11 |
天線的頻寬、極化方向、增益、輻射效率
COMSOL軟體:模擬Dipole天線、Patch Antennas |
第9週 |
04/18 |
期中考
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第10週 |
04/25 |
COMSOL軟體:Patch Antennas、參數掃描、補充案例 |
第11週 |
05/02 |
曝光、顯影、天線量測
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第12週 |
05/09 |
Raspberry Pi_簡介 |
第13週 |
05/16 |
Raspberry Pi_案例練習 |
第14週 |
05/23 |
Raspberry Pi_連線方式 |
第15週 |
05/30 |
Raspberry Pi_XBee通訊 |
第16週 |
06/06 |
期末專題:四軸飛行器組裝、控制 |
第17週 |
06/13 |
期末競賽:四軸飛行器飛行競賽
地點:工綜四樓中庭 |
第18週 |
06/20 |
期末緩衝週 |