Kursplan för Telekommunikation

Kursplan fastställd 2022-02-09 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnTelecommunication
  • KurskodRRY011
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTIELL
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeElektroteknik
  • InstitutionRYMD-, GEO- OCH MILJÖVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Svenska
  • Anmälningskod 63115
  • Max antal deltagare50
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0119 Tentamen 4,5 hp
Betygsskala: TH		 4,5 hp
  • 10 Jan 2023 fm L
  • 05 Apr 2023 fm L
  • 23 Aug 2023 em L
0219 Laboration 3 hp
Betygsskala: UG		 3 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för grundnivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet.
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Kurserna i Algebra (LMA212), Matematisk analys (MVE535, och MVE545), Elektriska kretsar (LEU470), Ellära och elektronik (SEE035) samt Linjära system (SSY020), eller motsvarande kunskaper.

Syfte

Signaler med allt högre frekvenser används i dagens elektronikkretsar för att ge en så hög informationsöverföringskapacitet och hastighet som möjlig. De höga frekvenserna leder till att den vanliga växelströmsteorin för elektriska kretsar inte räcker till: Man måste beakta att spänningar och strömmar uppför sig som vågor, vilket ställer krav på förtrogenhet med vågrörelselära, särskilt utbredning av spännings- och strömvågor i transmissionsledningar. Vid användning av trådlös teknik behövs kunskaper i frirymdsutbredning. Vidare skall signalen som transmittereras från sändare till mottagare formas med hänsyn till teknik och överföringsmedium. Detta behandlas i modulationsteori. Kursen syftar till att kursdeltagarna tillägnar sig goda kunskaper om grundläggande begrepp, principer och metoder som används inom teknikområdet telekommunikation så att de har en bra grund för vidare studier inom tele- och datakommunikation samt elektronikkonstruktion (särskilt vid höga frekvenser).

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Behärska centrala begrepp och terminologi inom ämnet så att hon/han på egen hand kan läsa och förstå litteratur inom området, samt diskutera ämnesrelaterade problem med inom området aktiva ingenjörer.
  • Diskutera samhälleliga aspekter av telekommunikationssystem.
  • Redovisa resultat från kretssimuleringar och experimentella studier i en skriftlig rapport.
  • Beskriva utbredningsmekanismen, samt ställa upp, analysera och tillämpa enkla matematiska modeller som beskriver utbredning av spännings- och strömvågor längs transmissionsledningar, samt TEM-vågor i homogena media.
  • Laborativt bestämma ledningsparametrar.
  • Beskriva hur vågor reflekteras och hur reflexioner kan elimineras, samt utföra impedans- och reflexionsberäkningar (särskilt m.h.a. Smithdiagrammet och reflexionsdiagrammet).
  • Beskriva några olika typer av optiska fibrer, hur vågor utbreder sig i optisk fiber, hur dispersion och dämpning uppkommer och förklara hur dessa storheter inverkar på informationsöverföring, samt förklara funktionsprincipen för en Erbiumdopad fiberförstärkare. Utföra beräkningar på storheter som rör utbredningsmekanism och informationsöverföringskapacitet, speciellt för stegindexfibern.
  • Beskriva principer för analoga och digitala modulationsmetoder, samt deras för- och nackdelar.
  • Beskriva principer för olika multiplexeringsmetoder och bredbandstekniker.
  • Beskriva funktionsprincipen för och strukturen hos, samt utföra laborativt arbete med, komponenter och kretsar som används för modulation och demodulation.
  • Analysera (teoretiskt och laborativt) och bestämma tidsfunktioner och amplitudspektra som beskriver modulerade signaler, samt kunna göra beräkningar (teoretiskt och med kretssimulering) av signalflöden i blockscheman för komponenter och kretsar som används för modulation och demodulation.

Innehåll

Repetition av begrepp och principer ur vågrörelselära och geometrisk optik. Mekanism för utbredning av (transversella) elektromagnetiska vågor i fri rymd och homogena media, samt spännings- och strömvågor i transmissionsledningar. Teori för vågutbredning i transmissionsledningar: ledningsparametrar, impedanser, reflexioner, stående vågor. Ledningar som kretselement. Metoder för eliminering av reflexioner genom impedansanpassning. Multipelreflexioner och transienta förlopp vid utbredning av ett likspänningssteg. Multipelreflexioner av i tid sinusformade signaler i stationärtillstånd. Användning av Smithdiagrammet och reflexionsdiagrammet som hjälpmedel vid reflexions- och impedansberäkningar. Exempel på mätmetoder som utnyttjar vågfenomen. Vågutbredning i optisk fiber: total inre reflexion, dispersion, dämpning, reflexion, stimulerad emission som förstärkningsmekanism. Karakterisering av analoga och digitala signaler. Teori, kretsar och blockscheman för analoga bärvågsmodulationsmetoden AM, samt orientering om FM och PM. Funktionsprincip för och uppbyggnad av blandare, fasdetektor, frekvensmultiplikator, faslåst slinga (PLL), spänningsstyrd oscillator (VCO) och superheterodynmottagare. Teori, principer och blockscheman för de digitala modulationsmetoderna ASK, PSK, QAM och OFDM. Orientering om PCM och FSK, samt introduktion till multiplexeringsmetoder och bredbandstekniker.

Organisation

Det lärarledda stödet för kursdeltagarnas inlärning utgörs av föreläsningar, övningar och laborationer. Laborationsdelen omfattar experimentellt arbete, kretssimuleringar, inlämningsuppgifter samt diskussion om samhälleliga aspekter av telekommunikationssystem.

Litteratur

-Nathan Ida: Engineering Electromagnetics (3rd ed., Springer), kapitel 12-16 (Boken finns tillgänglig som e-bok via Chalmers biblioteket)
-Louis E. Frenzel: Principles of Electronic Communication Systems (4th ed., McGraw Hill)

Examination inklusive obligatoriska moment

Lärandemålen examineras med en skriftlig tentamen, samt obligatoriskt aktivt deltagande i och redovisning av laborationer (skriftliga rapporter och inlämningsuppgifter, muntliga diskussioner). Tentamen betygssätts i skala underkänd (U) och godkänd (med betygsstegen 3, 4, 5). Laborationerna är obligatoriska och betygssätts i skala underkänd (U) och godkänd (G). Slutbetyget baseras på tentamensresultatet. Godkänd tentamen samt godkända laborationer krävs för att slutbetyg skall utfärdas.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.