2024年 大学院理工学研究科 シラバス - 量子理工学専攻
設置情報
| 科目名 | マイクロ波物理学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 量子理工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 境 武志 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜5 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | O15C |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | マイクロ波技術に関し電磁波や伝送路の基礎、特に加速器分野で用いられるような導波管線路、導波管の応用回路部品・共振器回路などへの応用について学修する。シミュレーションによる例示や演習問題を行うことで，知識を習得する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
基本的に「対面授業」形式で行う。 ただし、変更等が有る場合は、canvas、Classroom、もしくは電子メールにて情報を載せ送りますので、各自確認して下さい。 受講人数が少ない場合には使用するテキスト（論文、文献のコピー等）で各自学修した内容を解説し議論するゼミナール形式、3次元電磁場シミュレーションコードを用いた実習形式をとる場合もある。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
受講に当たり、大学3年生レベルのマイクロ波分野を含む電磁気学、特殊相対論の初歩、教養レベルの質点の運動に関する力学、行列代数学、および教養レベルの微分積分と微分方程式解法に関する知識が望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | マクスウェル方程式と電磁波に関する基本概念に関して修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 電磁波の反射、屈折に関してマイクロ波回路の取扱を通して修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第3回 | 電磁波の伝搬、輸送に関して修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第4回 | 電磁波の輸送に関して修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第5回 | 導波路の基礎理論と各種導波管の実際に関して、平行導体導波路、矩形導波管を例に理解し、修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第6回 | 導波路理論を元に、同軸導波路、円筒導波感に関して理解し、修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第7回 | 誘電体導波路、伝送損失に関して例題も交え修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第8回 | 導波管の実用に関して修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第9回 | 導波管の回路部品、Sマトリックス、複数ポート導波管に関して理解し、修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第10回 | 電磁波の閉込め、共振器の理論と様々な応用例に関して理解し、修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第11回 | 空洞共振器とフィルタに関して理解し、直方体空洞共振器、円筒空洞共振器に関して修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第12回 | 同軸空洞共振器、空洞共振器とその結合に関して修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第13回 | 各空洞共振器に関する性質を理解し、空洞共振器のQ値など実際の空洞例を通して修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第14回 | 導波管フィルター、マイクロ波共振器の応用例に関して修得する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
| 第15回 | マイクロ波電子管について各電子管の特徴、必要性などについて理解する。 | 事前学修：参考書等の該当項目を予習しておくこと 事後学修：終了時に与える演習課題を次週までに提出すること | 事前学修：1時間 事後学修：3時間 |
その他
| 教科書 | |
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
倉石 源三郎 『詳解例題・演習 マイクロ波回路[9784501304300]』 東京電機大学出版局 1993年 第1版
中島 将光 『マイクロ波工学 基礎と原理[9784627710306]』 森北出版 1995年 第1版
岡田 文明 『マイクロ波工学 基礎と応用[9784627786899]』 森北出版 2019年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
講義形式の場合、期末にレポートの提出を求めるので、解答結果を評価する。ゼミナール形式の場合には、個々の発表内容・表現・理解について対話による確認と評価を行い、期末に総合評価を行う。レポートはメールもしくは次回講義時に提出し、レポート及び授業内発表状況等により成績を評価する。配分はそれぞれ50％とする。 |
| 質問への対応 | 船橋校舎電子線利用研究施設２階の研究室にいますので、原則としてオフィスアワーの時間帯に対応します。事前に電子メールで連絡すること。 |
| 研究室又は 連絡先 |
研究室：電子線利用研究施設（船橋校舎） 連絡先：sakai.takeshi@nihon-u.ac.jp 船橋校舎 5489 |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 13:00 ～ 18:00 電子線利用研究施設2階研究室
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| 学生への メッセージ |