科目名[英文名]
電磁波工学   [Electromagnetic Wave Engineering]
区分	工学部専門科目	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	2～4	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	022472
責任教員 [ローマ字表記]
清水 大雅   [SHIMIZU Hiromasa]
所属	工学部	研究室	清水大雅	メールアドレス

概要

クラスコードはqyn3dxcです。 「電磁気学」について理解を深めた上で，将来、光・電波分野の研究開発に携わりたい人にとって必須となる「電磁波の伝搬」，「伝送線路」，「光ファイバ中の光の伝搬」について講義する．光・電波分野を目指す人以外にも将来の研究開発に役立つように，反射，屈折，偏光，特性インピーダンスの数値計算やデモを行い講義の理解を深める．

到達基準

自由空間，および，伝送線路における電磁波の伝搬が理解できる．

授業内容

第１回：本講義の位置づけや講義の概要などを説明する．電磁気学全体，特に，電磁波工学を学ぶための基礎知識について復習する．静磁界の説明の中でやや難しい内容であるベクトルポテンシャルについて講義する． 第２回：マクスウェル方程式，正弦波電磁界の表示方法，ポインティングベクトルについて解説する． 第３回：波動方程式とベクトルヘルムホルツ方程式について解説する． 第４回：平面波について解説する． 第５回：電磁波の境界条件について解説する． 第６-７回：平面波の反射，屈折，偏光について解説する．具体例を挙げ，数値計算を行う． 第８回：全反射，ブリュースター角について解説する．具体例を挙げ，数値計算を行う． 第９回：伝送線路の基礎，集中定数回路と分布定数回路の違いについて解説する．同軸線路を例にとり，静電容量とインダクタンスについて解説する． 第１０回：伝送線路の基本式について解説する． 第１１回：伝送線路の伝搬定数，伝搬速度，特性インピーダンスについて解説する． 第１２回：伝送線路における反射係数について解説する． 第１３回：伝送線路における入力インピーダンスについて解説する． 第１４回：光ファイバ中の光の伝搬の概要について解説する． 第１５回：期末試験

履修条件・関連項目

電磁気学の理解が必要である． エレクトロニクス基礎，電気回路理論，光エレクトロニクスと関連がある．

テキスト・教科書

「基礎 電磁波工学」小塚洋司編 村野公俊著, 数理工学社

参考書

「電磁気学」　横山順一著，講談社 「光導波路解析入門」　山内潤治監修　藪哲郎著，森北出版社 「電磁気学」宇野亨 白井宏 共著, コロナ社

成績評価の方法

講義で課す演習課題の提出状況（30%）と出欠（20%）、期末試験の結果（50%）を総合的に評価して判定を行う．

教員から一言

目に見えない電界や磁界について，マクスウェル方程式から導出される電磁波を表す式を例として説明するので，理論の美しさを感じてもらえると良いと思います．分布定数回路や光導波路等様々な応用に触れることで電磁波・光波の伝搬を理解し，制御・デザインする一端に触れて欲しい．コース配属にとらわれず履修してほしい．

キーワード

電磁波、マクスウェル方程式、平面波、反射、屈折、伝送線路、光ファイバ

オフィスアワー

可能な限りいつでも対応します。あらかじめメールで連絡してください。

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2022/03/11 13:23:17