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Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html
１．授業の目的と概要
電波工学の応用は広く，無線通信から電波計測，レーダセンシング、エネルギー伝送，医用など多分野に亘っている．本講義では，電波工学の基礎であるMaxwellの方程式から，電波の放射，アンテナ，電波伝搬までの基礎，及び無線通信やレーダイメージング，電気計測分野におけるアンテナ・電波伝搬の応用について述べる．
２．達成目標等
２－１ Maxwellの方程式に基づいて，電波の基本的な性質を理解し，説明できる．
２－２ アンテナや電波伝搬の性質を表す基本定数を理解し，利用できる．
２－３ 各種の電波応用システムの原理を理解し，説明できる．
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1. Course Aims
Antennas and propagation engineering is applied in various areas, from wireless communications, radar sensing, electric measurements, to energy transfer and medical applications. This course covers the Maxwell equations which are the fundamentals of electromagnetics, radiation, antennas, propagation of electromagnetic waves, as well as applications of the antennas and propagation engineering in the wireless communications, radar imaging and electric measurement.
2. Course Objectives
By the end of the course, students should be able to do the following:
2-1 Understand the fundamentals of electromagnetic wave based on Maxwell equations.
2-2 Understand the basic parameters to express characteristics of antennas and propagation.
2-3 Understand operation principles of various applications of electromagnetic waves.
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１．授業の目的と概要
電磁気学は電気，磁気，及び電磁波に関する現象を説明する物理学の１つの分野であり，電気電子工学の重要な専門科目である．本講義では，電磁波の性質，電磁波の放射や伝搬など、電磁波の基本について講義する．
２．成目標等
Maxwell方程式から波動方程式を導き，電磁波の性質について理解した後，電磁波の放射や伝搬など種々の問題に対する理論的な解析法を理解し，様々な電磁現象を物理的に解釈できる素養を身につける．
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1. Course Aims
Electromagnetism is a branch of physics which involves the study of the electric and magnetic field, and electromagnetic waves, is also one of the most important courses in the electrical and electronic engineering. This course covers the fundamental theory and analysis methods of electromagnetic phenomena, including the basic characteristics of electromagnetic waves, as well as the radiation, propagation and scattering problems of electromagnetic waves.
2. Course Objectives
Students should be able to understand the characteristics of electromagnetic waves by deriving and solving wave equation from Maxwell equations. They should also understand the analysis method to the problems of radiation, propagation and scattering of electromagnetic waves. They should have an ability to explain the electromagnetic phenomena from a physical point of view.
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波動の伝搬並びに放射のなどの基礎理論を学習することにより，音波，電波及び光波の伝送の原理を理解することを目標とする．また，波動伝送の応用について最新の技術を理解する．
本講義では，最も単純な疎密波の線形伝播から始まり，弾性波の線形伝播・非線形伝播，平面電磁波の伝搬，電磁波の放射の基礎を学ぶ．また，実際に用いられている電波・光波の伝送路の動作原理と基本特性，並びに超音波と光波の相互作用とその応用について講義する．
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Students will learn about the basic knowledge of propagation and radiation of acoustic wave and electromagnetic wave. They will also learn about the latest technology and publications of the wave engineering.
This course starts from the linear propagation of compressional wave, linear and non-linear propagation of elastic wave, plane wave propagation, and radiation of electromagnetic wave. It also covers the fundamental theory and applications of waveguide for microwave and optical wave, as well as the interaction between ultrasonic wave and optical wave.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
物質中の電磁波の伝搬についてMaxwell方程式を基本にして理解する。
２．概要
Maxwell方程式を基本として、電磁波の伝搬によってエネルギーと運動量が伝達されることを理解する。次に自由空間、誘電体、導体および磁性体中での電磁波の伝搬を説明し、電磁波の反射、屈折現象を理解する。また、導波管内の電磁波を例として、限られた空間内を伝搬する電磁波について説明する。項目の節目で演習を行い、基本事項の理解を深める。
３．達成目標等
・電磁波に関する現象の基本的な物理概念を理解し、説明することができる。
・さまざまな物質中の電磁波伝搬の違いを理解し、応用することができる。
授業は Google Classroomを使います。利用するときに「クラスコード」が必要です。後日お伝えします。
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1. Purpose
Understood by the Maxwell equations in basic for the propagation of electromagnetic waves in the material.
2. Summary
The Maxwell equation as a basic energy and momentum will understand that it is transmitted by the propagation of electromagnetic waves. Then free space, dielectric, describes the propagation of electromagnetic waves in the conductor and the magnetic material in the reflection of electromagnetic waves, to understand the refraction phenomenon. In addition, as an example of the electromagnetic wave in the waveguide, a description will be given of an electromagnetic wave propagating in the limited space. Do the exercises at the turning point of the item, a better understanding of the basics.
3. Goals, etc.
- Electromagnetic waves to understand the basic physical concepts of phenomena related to, can be explained.
· Understand the difference between the electromagnetic wave propagation of various substances in, it can be applied.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
授業の目的・概要及び達成方法等
授業の目的
・通信のための電波と光波の伝送路に関する基礎理論と解析法を身に付けること．
・高周波における実用的な伝送路とデバイスの動作原理と解析法を身に付けること．
授業の概要
・伝送路の基礎理論と解析法(分布定数線路理論，スミスチャート，Sパラメータ(散乱行列)，インピーダンス整合など)
・実用的な伝送路の動作原理と解析法(同軸線路，マイクロストリップ線路，方形導波管，光ファイバなど)
達成方法等
・講義，演習，レポート，中間試験，定期試験
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Learning Goals:
・Students will learn basic theories and analysis methods for transmission lines of electromagnetic/optical waves in communication systems at high frequency.
・Students will learn basic principles and analysis methods for practical transmission lines at high frequency.
Overview of Lecture:
・Basic theories and analysis methods for transmission lines.
Transmission line theory, Smith chart, scattering parameter and impedance matching, etc.
・Basic principles and analysis methods for practical transmission lines.
Coaxial transmission line, microstrip line, rectangular waveguide and optical fiber, etc.
Learning methods
・Lectures, Exercises, Reports, Midterm, and Final examination
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
電磁気学は電気関連工学および物理学を学ぶ者にとって必須の科目である．授業は電磁気学基礎論，電磁気学Ⅰ，電磁気学Ⅱに分けられており，これら3つの科目を受講することにより，統一的に電磁気学を学習することができる．電磁気学Ⅰでは，主に物質中のマクスウェルの方程式を導き，これより真空中では光速で伝搬する電磁波の解が求められる過程を学ぶ．
２．概要
まず真空中の電磁界について理解を深め,次いで誘電体や磁性体などの物質中の静電界および静磁界が誘電率と透磁率を用いて表されることを学ぶと共に，時間的に変化する磁界と電界の振る舞いを学び，物質中のマクスウェルの方程式を導出し，これを用いると電磁波伝搬などの電磁界現象が説明できることを理解する．
３．達成目標等
・真空中の電磁界について、電気双極子、ベクトルポテンシャル、およびビオ・サバールの法則を理解する．
・物質中の静電界および静磁界を求める方法を物理的および数学的に理解する．
・時間変化する磁界に対するファラデーの電磁誘導の法則と時間変化する電界に対する変位電流の法則からマクスウェルの方程式を求める過程を理解する．
・マクスウェルの方程式から伝搬する電磁波の解が導かれることを理解する．
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Lecture materials and information including class guidance will be informed using Google Classroom.
1. Objective
Electromagnetism is an essential subject for those who learn the electrical-related engineering and physics. It is possible to learn the unified electromagnetism by taking a series classes of electromagnetism basic theory, electromagnetism I (this class), and electromagnetism II. This class mainly aimed to derive the Maxwell's equations in material, and accordingly to learn the electromagnetic wave propagating at the speed of light in a vacuum.
2. Overview
Firstly, to deepen the understanding of electromagnetic field in a vacuum. Secondary, to understand the electrostatic and static magnetic fields in material such as dielectric or magnetic materials, along with learning of dielectric permittivity and magnetic permeability. Thirdly to learn time-varying behavior of electric and magnetic fields and to derive the Maxwell's equations in material. As well, to understand the Maxwell's equations could explain well the time-varying electromagnetic field phenomena such as electromagnetic wave propagation.
3. Goals
- Electromagnetic field in a vacuum: To understand electric dipole, the law of the vector potential, and the Biot-Savart law.
- Electromagnetic field in material: To understand methods of obtaining an electrostatic and a static magnetic fields physically and mathematically.
- Process of obtaining the Maxwell's equations: To understand the process through the law of displacement current associated with electric field and the law of electromagnetic induction to the time-varying magnetic field (Faraday's law).
- Electromagnetic wave propagation: To understand the wave propagation based on the Maxwell's equations.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
電磁気学は電気関連工学および物理学を学ぶ者にとって必須の科目である．授業は電磁気学基礎論，電磁気学Ⅰ，電磁気学Ⅱに分けられており，これら3つの科目を受講することにより，統一的に電磁気学を学習することができる．電磁気学Ⅰでは，主に物質中のマクスウェルの方程式を導き，これより真空中では光速で伝搬する電磁波の解が求められる過程を学ぶ．
２．概要
まず真空中の電磁界について理解を深め,次いで誘電体や磁性体などの物質中の静電界および静磁界が誘電率と透磁率を用いて表されることを学ぶと共に，時間的に変化する磁界と電界の振る舞いを学び，物質中のマクスウェルの方程式を導出し，これを用いると電磁波伝搬などの電磁界現象が説明できることを理解する．
３．達成目標等
・真空中の電磁界について、電気双極子、ベクトルポテンシャル、およびビオ・サバールの法則を理解する．
・物質中の静電界および静磁界を求める方法を物理的および数学的に理解する．
・時間変化する磁界に対するファラデーの電磁誘導の法則と時間変化する電界に対する変位電流の法則からマクスウェルの方程式を求める過程を理解する．
・マクスウェルの方程式から伝搬する電磁波の解が導かれることを理解する．
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Lecture materials and information including class guidance will be informed using Google Classroom.
1. Objective
Electromagnetism is an essential subject for those who learn the electrical-related engineering and physics. It is possible to learn the unified electromagnetism by taking a series classes of electromagnetism basic theory, electromagnetism I (this class), and electromagnetism II. This class mainly aimed to derive the Maxwell's equations in material, and accordingly to learn the electromagnetic wave propagating at the speed of light in a vacuum.
2. Overview
Firstly, to deepen the understanding of electromagnetic field in a vacuum. Secondary, to understand the electrostatic and static magnetic fields in material such as dielectric or magnetic materials, along with learning of dielectric permittivity and magnetic permeability. Thirdly to learn time-varying behavior of electric and magnetic fields and to derive the Maxwell's equations in material. As well, to understand the Maxwell's equations could explain well the time-varying electromagnetic field phenomena such as electromagnetic wave propagation.
3. Goals
- Electromagnetic field in a vacuum: To understand electric dipole, the law of the vector potential, and the Biot-Savart law.
- Electromagnetic field in material: To understand methods of obtaining an electrostatic and a static magnetic fields physically and mathematically.
- Process of obtaining the Maxwell's equations: To understand the process through the law of displacement current associated with electric field and the law of electromagnetic induction to the time-varying magnetic field (Faraday's law).
- Electromagnetic wave propagation: To understand the wave propagation based on the Maxwell's equations.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
電波は、放送、携帯電話、無線LAN等様々な分野で活用され、国民生活に不可欠なものとなっている。今後も、災害時の非常連絡手段や技術の進展に伴う新たなサービスなど、情報通信ネットワーク需要の急速な広がりにより、電波の利用は更に拡大・多様化していくものと考えられる。
そこで、電波の規律に関する動向、知識等を解説することにより、今後のＩCＴ社会を担う主要メディアの一つである電波についての理解を深める。
２．概要
電波利用、ＩCＴ政策の動向等を紹介するとともに、電波法の基本的考え方や制度を説明し、電波法令による電波の規律について体系的に学習する。
３．達成目標等
電波の規律に関する基礎的な知識を習得する。
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Radio wave is widely used in various applications such as broadcasting, mobile phone, wireless LAN and so on. It will be further applied in the areas of communications in emergency and crisis situations, communication network and other new wireless services.
In this class, fundamentals and recent activities on regulations of radio wave are introduced for understanding the role of radio wave in the ICT society.
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本講義は、クラスによって、担当教員と講義方法が異なる。
１．授業の目的と概要
電磁気学は電気，磁気，及び電磁波に関する現象を説明する物理学の１つの分野であり，電気電子工学の重要な専門科目である．本講義では，電磁波の性質，電磁波の放射や伝搬など、電磁波の基本的な原理について講義する．
２．成目標等
Maxwell方程式から波動方程式を導き，電磁波の性質について理解した後，電磁波の放射や伝搬など種々の問題に対する理論的な解析法を理解し，様々な電磁現象を物理的に解釈できる素養を身につける．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
The lecture is performed in different classrooms for different courses.
1. Course Aims
Electromagnetism is a branch of physics which involves the study of the electric and magnetic field, and electromagnetic waves, is also one of the most important courses in the electrical and electronic engineering. This course covers the fundamental theory and analysis methods of electromagnetic phenomena, including the basic characteristics of electromagnetic waves, as well as the radiation, propagation and scattering problems of electromagnetic waves.
2. Course Objectives
Students should be able to understand the characteristics of electromagnetic waves by deriving and solving wave equation from Maxwell equations. They should also understand the analysis method to the problems of radiation, propagation and scattering of electromagnetic waves. They should have an ability to explain the electromagnetic phenomena from a physical point of view.
この科目ではClassroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。
授業受講前にClassroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。
※本講義のクラスコードは、lrg4zhq です。
１．目的
電磁気学は電気関連工学および物理学を学ぶ者にとって必須の科目である．授業は電磁気学基礎論，電磁気学Ⅰ，電磁気学Ⅱに分けられており，これら3つの科目を受講することにより，統一的に電磁気学を学習することができる．電磁気学Ⅰでは，主に物質中のマクスウェルの方程式を導き，これより真空中では光速で伝搬する電磁波の解が求められる過程を学ぶ．
２．概要
まず真空中の電磁界について理解を深め,次いで誘電体や磁性体などの物質中の静電界および静磁界が誘電率と透磁率を用いて表されることを学ぶと共に，時間的に変化する磁界と電界の振る舞いを学び，物質中のマクスウェルの方程式を導出し，これを用いると電磁波伝搬などの電磁界現象が説明できることを理解する．
３．達成目標等
・真空中の電磁界について、電気双極子、ベクトルポテンシャル、およびビオ・サバールの法則を理解する．
・物質中の静電界および静磁界を求める方法を物理的および数学的に理解する．
・時間変化する磁界に対するファラデーの電磁誘導の法則と時間変化する電界に対する変位電流の法則からマクスウェルの方程式を求める過程を理解する．
・マクスウェルの方程式から伝搬する電磁波の解が導かれることを理解する．
Lecture materials and information including class guidance will be informed using Google Classroom.
The classification code of the Classroom is lrg4zhq.
1. Objective
Electromagnetism is an essential subject for those who learn the electrical-related engineering and physics. It is possible to learn the unified electromagnetism by taking a series classes of electromagnetism basic theory, electromagnetism I (this class), and electromagnetism II. This class mainly aimed to derive the Maxwell's equations in material, and accordingly to learn the electromagnetic wave propagating at the speed of light in a vacuum.
2. Overview
Firstly, to deepen the understanding of electromagnetic field in a vacuum. Secondary, to understand the electrostatic and static magnetic fields in material such as dielectric or magnetic materials, along with learning of dielectric permittivity and magnetic permeability. Thirdly to learn time-varying behavior of electric and magnetic fields and to derive the Maxwell's equations in material. As well, to understand the Maxwell's equations could explain well the time-varying electromagnetic field phenomena such as electromagnetic wave propagation.
3. Goals
- Electromagnetic field in a vacuum: To understand electric dipole, the law of the vector potential, and the Biot-Savart law.
- Electromagnetic field in material: To understand methods of obtaining an electrostatic and a static magnetic fields physically and mathematically.
- Process of obtaining the Maxwell's equations: To understand the process through the law of displacement current associated with electric field and the law of electromagnetic induction to the time-varying magnetic field (Faraday's law).
- Electromagnetic wave propagation: To understand the wave propagation based on the Maxwell's equations.