Computational Methods in Electromagnetics

Modul EI7184

Dieses Modul wird durch Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

EI7184 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Die Gültigkeit des Moduls ist bis SS 2013.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
90 h 45 h 3 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Grundlagen: Darstellung der Felder durch Vektorpotentiale, Feldtypen in idealen Wellenleitern, Differenzgleichungen, Eigenwertproblem; Lösungsverfahren: Differenzenverfahren (FDTD), Finite Elemente (FEM), konforme Abbildung, Feldentwicklungs- und Anpassungsverfahren, Variationsverfahren, Integralgleichungsverfahren, Method of Moments; Näherungslösungen: physikalische Optik, geometrische Beugungstheorie, geometrische Optik; Anwendungen auf Wellenleiter, Leitungsdiskontinuiäten, lineare Antennen. Praktische Übungen mit MATLAB und kommerzieller Software.

Lernergebnisse

Durch die Teilnahme an den Modulveranstaltungen erhalten die Studierenden vertiefte Kenntnis in der Lösung und numerischen Berechnung von prakischen Feldproblemen Die Studierenden lernen darüber hinaus die Grundlagen kommerzieller Softwaretools und sind in der Lage, für eine gegebenes Problem die passende Lösungsmethode auszuwählen.

Voraussetzungen

Mathematische Grundlagen zur Lösung von Integral- und Differentialgleichungen Numerische Verfahren Maxwell´sche Theorie Wellenausbreitung und Antennen Folgende Module sollten vor der Teilnahme bereits erfolgreich absolviert sein: - Mathematik 1-4 - Elektromagnetische Feldtheorie - Hochfrequenztechnik 1 Es wird empfohlen, ergänzend an folgenden Modulen teilzunehmen: - Technische Felder und Wellen - Antennas and Wave propagation - Project in Computational Methods in Electromagnetics

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 3 Computational Methods in Electromagnetics

Lern- und Lehrmethoden

Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefende Wissensbildung durch die Lösung kleiner praktischer Probleme am Rechner mit Hilfe von MATLAB oder kommerzieller Software angestrebt. Als Lehrmethode wird in der Vorlesungen und Übungen Frontalunterricht gehalten, in den Übungen auch Arbeitsunterricht, zusätzlich sollen die Studierenden eigenständig in einem Kleinprojekt Aufgabenstellungen am Rechner lösen.

Medienformen

Folgende Medienformen finden Verwendung: - Präsentationen - Skript - Übungsaufgaben mit Lösungen als Download im Internet - praktische Rechnerübungen

Literatur

Folgende Literatur wird empfohlen: - Peterson, A. Computational Methods for Electromagnetics, IEEE Press - Sadiku, M. Numerical Techniques in Electromagnetics, CRC Press 2001 - Dudley, D. Mathematical Foundations for Electromagnetic Theory, IEEE Press

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Modulprüfung mit folgenden Bestandteilen: - Abschlussklausur

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.