Συστήματα Μετάδοσης Πληροφορίας

Επίσημο περίγραμμα μαθήματος του ΤΜΗΥΠ (Πανεπιστήμιο Πατρών), όπως δημοσιεύεται στη σελίδα του μαθήματος και στο συνημμένο αρχείο «Περίγραμμα Μαθήματος». Το κείμενο παρατίθεται αυτούσιο, χωρίς τα πρότυπα οδηγιών του εντύπου.

Στόχοι

• Το μάθημα αποτελείται από δύο μέρη. Στο Α μέρος αναλύονται οπτικά συστήματα μετάδοσης με χρήση οπτικών ινών ενώ στο Β μέρος μικροκυματικά συστήματα μετάδοσης. Για το Α μέρος, ο φοιτητής που ολοκληρώνει επιτυχώς το μάθημα μπορεί να κατανοήσει:

(1) Την βασική θεωρία κυματοδήγησης σε οπτική ίνα (2) Βασικές αρχές συστημάτων μετάδοσης με οπτικές ίνες, (3) Στοιχεία και προδιαγραφές οπτικών πομπών και δεκτών. (4) Είδη και χρήσεις οπτικών ινών (μονορυθμικές και πολυρυθμικές ίνες) (5) Χαρακτηριστικά ισχύος και κέρδος ενίσχυσης από οπτικούς ενισχυτές ιόντων ερβίου (EDFA). (6) Παθητικά οπτικά δομοστοιχεία και χρήσεις αυτών στα συστήματα μεδάσοηςμε οπτικές ίνες (7) Το ισολόγιο ισχύος μιας ζεύξης. Στο Β μέρος αναλύονται βασικές διατάξεις κεραιών και της διάδοσης σήματος στην ατμόσφαιρα. Σο αντικείμενο αυτό, ο φοιτητής που ολοκληρώνει επιτυχώς το μάθημα μπορεί να κατανοήσει:

(1) Το δίπολο Hertz.

(2) Το Πεδίο ακτινοβολία, την κατευθυντικότητα, το κέρδος, την αντίσταση ακτινοβολία και το ενεργός ύψος. (3) Την σύνθεση διαγραμμάτων ακτινοβολίας και τις αρχές σχεδιασμού κεραιοδιατάξεων. (4) Το θεώρημα της αμοιβαιότητας στην ηλεκτρομαγνητική θεωρία. (5) Το Ισοδύναμο κύκλωμα δέκτη. (6) Φαινόμενα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε γραμμές μεταφοράς και την προσαρμογή για την βέλτιστη μεταφορά ισχύος από μια πηγή σε φορτίο

Περιεχόμενο (ύλη)

Α. Διαλέξεις - Κυματοδήγηση σε κυλινδρικό κυματοδηγό - οπτική ίνα - Είδη οπτικών ινών: μονορυθμικές και πολυρυθμικές ίνες. - Φαινόμενα διάδοσης και θεωρία διάθλασης σε οπτική ίνα - Φαινόμενα διασπορά και εξασθένισης σήματος - Παθητικά οπτικά δομοστοιχεία και χρήσεις αυτών στα συστήματα μεδάσοηςμε οπτικές ίνες - Οπτικά Φίλτρα και Συζεύκτες ισχύος - Συμβολομετρικές διατάξεις - Διατάξεις οπτικών πομπών - Διατάξεις οπτικών δεκτών και υπολογισμός σφαλμάτων - Υπολογισμός οπτικού σηματο θορυβικού λόγου (OSNR) - Χαρακτηριστικά ισχύος και κέρδος ενίσχυσης από οπτικούς ενισχυτές ιόντων ερβίου (EDFA). - Αλυσίδα οπτικών ενισχυτών - Ισολόγιο ισχύος μιας ζεύξης. - Εισαγωγή στην διαμόρφωση σήματος οπτικών σημάτων - Διάδοση Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων στο χώρο - Γραμμές Μεταφορές - Το δίπολο Hertz - To half-wave δίπολο - Στοιχεία Κεραιών και Διατάξεις - Πεδίο ακτινοβολίας, κατευθυντικότητα και κέρδος κεραίας - Αντίσταση ακτινοβολία το ενεργός ύψος. - Σύνθεση διαγραμμάτων ακτινοβολίας - Θεώρημα της αμοιβαιότητας στην ηλεκτρομαγνητική θεωρία. - Το Ισοδύναμο κύκλωμα δέκτη. - Φαινόμενα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε γραμμές μεταφοράς - Προσαρμογή για την βέλτιστη μεταφορά ισχύος από πηγή σε φορτίο - Ανάλυση μεθόδων προσαρμογής φορτίου (προσαρμοστικά κυκλώματα).

Β. Εργαστηριακές Ασκήσεις

• Ασκήσεις προσομοίωσής και απόδοσης οπτικών ζεύξεων με χρήση VPIphotonics ή Optisystems (Σύνολο: 3 εργασίες).
• Μία (1) προσωπική εργασία προσομοίωσής ζεύξεων για κάθε φοιτητή.

Αξιολόγηση

Η αξιολόγηση γίνεται στην Ελληνική γλώσσα και χωρίζεται σε δύο ανεξάρτητα μέρη. Η αξιολόγηση σχετικά με την εμπέδωση της θεωρίας γίνεται μέσω τελικής γραπτής εξέτασης που περιλαμβάνει ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής, ερωτήσεις σύντομης απάντησης, ερωτήσεις ανάπτυξης και επίλυσης προβλημάτων. Μια εβδομάδα μετά την εξέταση ανακοινώνονται και αναρτώνται ηλεκτρονικά ενδεικτικές απαντήσεις ώστε οι φοιτητές να έχουν κάποιο σημείο αναφοράς για τη βαθμολογία τους και μετά την ανακοίνωση των αποτελεσμάτων υπάρχει ώρα κατά την οποία οι φοιτητές μπορούν να δουν τα γραπτά τους και να αμφισβητήσουν το βαθμό τους. Η αξιολόγηση της εργαστηριακής ενότητας βασίζεται - στη δια ζώσης διαπιστούμενη λειτουργικότητα των προσομοιώσεων που υλοποίησαν οι φοιτητές κατά την εκπόνηση των ασκήσεων - στις αναφορές που παραδίδουν σε σχέση με αυτές είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.

Βιβλιογραφία

• ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΜΕ ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ, G. AGRAWAL -Συναφή επιστημονικά περιοδικά:
• IEEE Journal of Lightwave technology
• Elsevier J. Optical Switching and Networking