Profil

Prezentace katedry ve formátu MS PowerPoint

Katedra elektromagnetického pole K13117, Fakulta elektrotechnická, České vysoké učení technické v Praze

• elektromagnetické pole - numerické metody řešení elektromagnetických (EM) polí, výzkum interakcí EM polí s přírodními i uměle vytvářenými látkami a živými organismy pro diagnostické a terapeutické účely v lékařství, pro průmyslové aplikace, terahertzová vysoce-rozlišená spektroskopie - mezioborový výzkum spekter a šíření EM vln v plynech a látkách
• anténní technika - vícepásmové, širokopásmové a elektricky malé antény, antény pro THz pásma
• šíření elektromagnetických vln - tvorba modelů šíření EM vln pro mobilní komunikační technologie, predikce šíření v zástavbě širokopásmovými výstupy; interakce EM vlny s vegetací a hydrometeory
• mikrovlnná a milimetrová technika - senzory a měřící metody pro přímé vektorové měření mikrovlnných veličin (impedance, koeficient odrazu a přenosu), mikrovlnné fázové interferometrie - senzory a měřicí metody pro měření neelektrických veličin (vzdálenost, pohyb, změna tvaru, atd.) mezioborový výzkum ve spolupráci se stavební fakultou ČVUT
• optické komunikace - parametry optických prvků; lékařské a průmyslové aplikace mikrovlnné techniky a EM pole - interakce elektromagnetického pole a živých organismů
• elektromagnetická kompatibilita - metodiky a systémy pro měření EMI a stínění prostor

Konzultační a expertní činnosti při řešení odborných problémů ze zaměření pracoviště: výpočty EM polí analytickými a numerickými metodami, podpora počítačového návrhu elektronických obvodů (CAD), měření (CAM) a výuky (CAE); výzkum, vývoj a realizace v oblasti antén, mikrovlnných planárních a optických obvodů a systémů; předcertifikační měření parametrů antén, predikce a vývoj modelů šíření EM vln pro mobilní komunikační technologie, návrh komunikačních spojů; měření a testování zařízení z hlediska elektromagnetické kompatibility - rušivé vyzařování; měření EM stínění, přesná mikrovlnná měření s využitím kalibračních metod, kontaktování čipů termosonickou kontaktovačkou hranovou a kuličkovou technologií, měření rozměrů planárních obvodů s přesností 0,001 mm; expertní činnost v oblasti aplikátorů pro lékařské a průmyslové účely (mikrovlnná termoterapie pro onkologické, urologické, fyzioterapeutické a kardiologické účely, aplikátory pro vysoušení textilií a pro ohřevy v chemických technologiích)

Je vybavena vlnovodnými prvky pro měření v pásmech 3 GHz – 110 GHz a optickým reflektometrem pro měření prvků optických spojů. Infračervená kamera FLIR P 25 pro bezkontaktní měření rozložení teploty. Většina programového vybavení je určena pouze výukové a vědecko výzkumné účely. Komerční využití ve speciálních případech po domluvě.

Laboratoře jsou vybaveny technikou pro měření antén a rušivého vyzařování (EMI) v kmitočtových pásmech 200 MHz – 110 GHz (spektrální analyzátor HP8564E do 40 GHz s externími směšovači do 110 GHz, signální generátor Agilent Technologies, reflektometry Anritsu S400A a S820 do 18 GHz, sady měřicích antén od 200 MHz do 110 GHz, měřící a polarizační točny, …). Jedná se o unikátní pracoviště v rámci republiky a vzhledem k implementovaným metodikám (měření ve vzdálené oblasti, blízké oblasti, v kompaktním uspořádání) srovnatelné se zahraničními univerzitními pracovišti.

Skalární měření v kmitočtovém pásmu 10 MHz-40 GHz (skalární analyzátor HP 8757E). Vektorové měření 300kHz až 50 GHz (HP8753C, Agilent PNA E8364A). Měření šumového čísla do 18 GHz (HP8970A). Měření frekvence do 20 GHz (Takeda Riken TR5212, HP 5350B). Měření výkonu, měření frekvenčního spektra v pásmu 9 kHz až 40 GHz.

Pracoviště se sestává z 10 pracovních míst vybavených výpočetní technikou a laboratorního serveru. Všechna pracoviště jsou vybavena programem RADIOLAB pro návrh radiových spojů, obvodovými simulátory MIDE, MICROWAVE OFFICE, elektromagnetickými simulátory pro analýzu a optimalizaci mikrovlnných obvodů a antén v časové a frekvenční oblasti CST MWS a FEKO, matematickými nástroji MATLAB a MathCAD. Dále jsou dílčí pracoviště vybaveny elektromagnetickými simulátory ZELAND IE3D a FIDELITY, SEMCAD. Laboratoř pro měření antén ve vzdálené zóně (vnější pracoviště) Laboratoř se sestává z vysílacího a přijímacího pracoviště vybavených generátory a přijímačem ATLANTA a dále kalibrovanými anténami pro práce v rozsahu 500 MHz – 110 GHz. Obě pracoviště byla vybudována pro tyto potřeby již se stavbou budovy jako nástavce na střechách. Jedno ze dvou pracovišť tohoto typu v ČR.

• projekt MŠMT: Laboratoř antén - vybudování stíněné anténní a EMC laboratoře, 1997 - 2000
• výzkumné záměry MŠMT: „Výzkum perspektivních informačních a komunikačních technologií“, 2005-11, vyvinut model pro výpočet koordinační vzdálenosti pro vzájemnou koexistenci pozemských a družicových služeb a implementován jako změna v Doporučení 128 ITU-R pro standardizaci výpočtů; „Výzkum metod a systémů pro měření fyzikálních veličin a zpracování naměřených dat““; „Transdisciplinární výzkum v oblasti BME: Interakce EM pole pro léčebné účely“, 2000-10, vývoj aplikátorů pro onkologické, urologické, fyzioterapeutické a kardiologické účely v lékařství;
• výzkumná centra MŠMT: Centrum pro kvazioptické systémy a terahertzovou spektroskopii, KVASTES, 2006-10, rozšíření funkčnosti experimentální spektroskopické aparatury;“
• grantové projekty GA ČR, AV ČR, MPO: „Mikrovlnná fázová interferometrie“, GA/ČR 2004-6, „Nové metody řešení mikrovlnných obvodů“, GA/ČR 2004-6, „Časoprostorové simulace systému MWS v pásmu 42 GHz“, GA/ČR 2004-6, „Mikrovlnné diagnostické metody pro biomedicíncké aplikace“, GA/ČR 2005-7, “„Hypertermie a protinádorová imunomodulace““, AV/ČR 2005-8, “„Aktivní ochrana vozidel a objektů““ MPO Tandem ve spolupráci s Explosia a.s.
• projekty NBÚ: „Analýza chyb při měření EMC“, 2003-5, „Soustava antén pro měření útlumu prostředí“, 2004-5, „Systém pro měření útlumu stinicích komor“, 2005“

• funkční model mikrovlnné sušárny, realizován v r. 2004 ve spolupráci s VUTS (Výzkumný ústav textilních strojů) v Liberci
• vlnovodná měřící linka a mikrovlnný systém pro měření stínící účinnosti, pro NBÚ ČR, 2004-6
• mikrovlnný systém pro detekci a lokalizaci mobilních telefonů v rozlehlých budovách pro Vězeňskou službu ČR, 2003-4

• mezinárodní projekty COST: 255, 235, 280, 297, IC0802, IC0603
• EU projekty 6.RP: „Antenna Center of Excellence“ (ACE)
• LABLINK - Virtual Student Exchange by Linking Laboratories - projekt internetového přístupu do unikátních Evropských vědeckých laboratoří
• dvoustranné spolupráce: TU Helsinki (Fi), TU+DKFZ Heidelberg (D), RWTH Aachen (D), Univerzitá di Roma „Tor Vergata“ (I), Univerzitaet Nuernberg-Erlangen (D), ETH Zuerich (CH), Chalmers University (Goteborg, S), Univerzitaet Kassel (D), Imperiál College – Hammersmith Hospital (London, UK), University of York (UK), MIT (Boston, MA, USA), German Cancer Research Institute in Heidelberg (D), Universitá di Roma, University of Kastel, Universita di Ancona, Politecnico di Milano, Politecnico di Torino (I)

• Evropský patent EP 1319914 A2, „Microwave drier for fabrice“, ze dne 18.06.2003, autoři: Stejskal, Vrba, Oppl, Klepl, majitel VUTS
• Patent ČR 286620 „Vektorový analyzátor obvodů“, ze dne 22.5.2000, autoři: Hoffmann K., Škvor Z., majitel patentu ČVUT v Praze
• Patent ČR 291019 „Rezonátor s kompenzací ztrát“ ze dne 2.10.2002, autoři: Hoffmann K., Škvor Z., majitel patentu ČVUT v Praze
• Patent ČR 295297 „Dělič výkonu s diferenčními výstupy“ , ze dne 24.11.2003, autoři: Hoffmann K., Sokol V., majitel patentu ČVUT v Praze
• Patent ČR 296985 „Mikropásková flíčková anténa a jednobodové napájení pro tento zářič“, ze dne 26.6.2006, autoři: Holub A., Polívka M., majitel patentu ČVUT v Praze
• Užitný vzor 18825 „Nízkoprofilová anténa“, 18.8.2008, Polívka M., Švanda M., majitel už. vzoru ČVUT v Praze
• Užitný vzor 18446, „Miniaturizovaná mikropásková flíčková anténa“, 14.4. 2008, Polívka M., Holub A., majitel už. vzoru ČVUT v Praze

Prof. Miloš Mazánek, CSc., vedoucí katedry, k317@fel.cvut.cz, tel. +420 224 352 280,2