Zakład Radiokomunikacji – Pracownie

Pracownia anten

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności

(sala 2.2 w budynku 75)

W pracowni dla studentów wszystkich specjalności kierunku Elektronika i Telekomunikacja realizowane są głównie zajęcia laboratoryjne z przedmiotu Podstawy Radiokomunikacji, Podstawy Radiokomunikacji i Teorii Anten, Anteny i Propagacja Fal oraz Metrologia pola elektromagnetycznego. Jej wyposażenie umożliwia studentom praktyczne zbadanie charakterystyk promieniowania oraz parametrów wybranych anten i natężenia pola elektromagnetycznego. Zajęcia w tej pracowni prowadzone na początku studiów przygotowują do nauki na kolejnych semestrach bardziej złożonych zagadnień w ramach przedmiotów kierunkowych i specjalistycznych.

W wyposażeniu laboratorium znajduje się aparatura, a mianowicie:

• generator SME03 pracujący w zakresie częstotliwości 5 kHz ÷ 3 GHz,
• generator Г4-80 pracujący w zakresie częstotliwości 2560 ÷ 4000 MHz,
• generator Г4-79 pracujący w zakresie częstotliwości 1780 ÷ 2560 MHz,
• generator Г4-78 pracujący w zakresie częstotliwości 1160 ÷ 1780 MHz,
• generator HP8648D pracujący w zakresie częstotliwości 9kHz ÷ 4000 MHz.

Pracownia w swojej strukturze zawiera stanowiska badawcze do pomiaru i wyznaczania charakterystyk promieniowania anten oraz metrologii pola elektromagnetycznego. W ramach pomiarów można wyznaczyć charakterystyki dla:

• anteny z reflektorem kątowym,
• anteny ścianowej,
• anteny symetrycznej,
• anteny IFF,
• anteny dipol (szyk dipoli) z reflektorem płaskim.

Wygląd pomieszczenia zawierającego stanowiska pomiarowe pracowni Anten pokazano na rysunku poniżej.

Rysunek 1. Widok pomieszczenia zawierającego stanowiska pomiarowe pracowni Anten

Pracownia zapewnia realizację zajęć z zakresu budowy i działania układów antenowych. W laboratorium wykorzystywane są generatory sygnałowe, mierniki cyfrowe oraz rotory obrotowe. Stanowiska pomiarowe w pracowni umożliwiają efektywne przyswajanie wiedzy z zakresu badanych parametrów i charakterystyk anten najczęściej wykorzystywanych w radiokomunikacji cywilnej jak również wojskowej. W laboratorium prowadzone są pomiary związane z propagacją fal elektromagnetycznych i wyznaczaniem rozkładów natężenia pola elektrycznego w przestrzeni.

Pracownia systemów radiokomunikacyjnych

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności

(sala 115 w budynku 47)

Wyposażenie pracowni stanowią 28 stanowiska komputerowe wyposażone w specjalistyczne oprogramowanie umożliwiające rozwiązywanie zagadnień związanych z radiokomunikacją:

• oprogramowanie systemowe Ubuntu oraz Windows
• środowiska wirtualne VirtualBox,
• oprogramowanie symulacyjne Matlab–Simulink
• oprogramowanie Android Studio
• oprogramowanie IntelliJ IDEA oraz JDK
• oprogramowanie Spectrum XXI

W pracowni tej realizowane są zajęcia laboratoryjne dla studentów kierunku Elektronika i Telekomunikacja z przedmiotu Nowe techniki i technologie w bezprzewodowych systemach telekomunikacyjnych. Część wyposażenia laboratorium wykorzystywana jest w ramach przedmiotów kierunkowych i specjalistycznych dla specjalności systemy telekomunikacyjne, systemy teleinformatyczne, systemy cyfrowe, eksploatacja systemów łączności oraz rozpoznanie i zakłócanie elektroniczne. Studenci zapoznają się z praktycznym wykorzystaniem systemów komputerowego wspomagania zagadnień związanych z budową i projektowaniem systemów radiokomunikacyjnych, modulacją i detekcją sygnałów, analizą sygnałów, zaawansowanym przetwarzaniem sygnałów, przetwarzaniem sygnałów akustycznych, radiofonią i telewizją, programowaniem urządzeń mobilnych, zaawansowanym programowaniu w języku Java i Aplikacjami uczenia głębokiego. Studenci realizujący studia w charakterze kandydatów na żołnierzy zawodowych dodatkowo w pracowni tej zdobywają wiedzę z zakresu podstaw walki elektronicznej, rozpoznania radiowego oraz zapoznają się z metodami wykrywania, analizy technicznej oraz namierzania i zakłócania sygnałów radiowych. W laboratorium prowadzone jest także szkolenie z zakresu zarządzania częstotliwościami w Siłach Zbrojnych RP przy wykorzystaniu specjalistycznego oprogramowania Spectrum XXI.

Pracownia techniki emisji i odbioru

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności

(sala 112 w budynku 47)

Laboratorium dysponuje unikatową aparaturą, do której należą:

• generatory sygnałowe: HM 8135-Rohde&Schwarz (3 GHz), WW2572A-Electronics, generator arbitralny DG5352 Rigol 350MHz, 8134-3-Rohde&Schwarz (1 Hz ÷ 1,2 GHz) Programmable Synthesizer,
• częstościomierz: HM 8123 Hameg-Programmable Counter,
• tester radiokomunikacyjny, Freedom R8000C, Prodecent Astronics Test Systems
• tester radiokomunikacyjny: SI 4015 Stabilock,
• SDS2354X HD oscyloskop cyfrowy SIGLENT 4x 350MHz, 12 bitów
• Oscyloskop cyfrowy RIGOL MSO 8204 do 2 GHz.
• analizator widma z generatorem śledzącym RIGOL DSA832E-TG, do 3,2 GHz
• analizator widma: MS 2663A (9 kHz÷8 GHz), TR 4110-Takeda Riken,
• mierniki: Vector Voltmeter 8405A-Hewlett-Packard, mikrowoltomierz selektywny HMV-4 (10 kHz ÷ 30 MHz) INCO, Gain Phase Meter 3575A (1 Hz ÷13 MHz) Hewlett-Packard, reflektometr E 621.

W pracowni tej dla studentów wszystkich specjalności kierunku Elektronika i Telekomunikacja realizowane są głównie zajęcia laboratoryjne z przedmiotu Technika Emisji i Odbioru. Jej wyposażenie umożliwia studentom praktyczne sprawdzenie słuszności fundamentalnych praw z zakresu budowy urządzeń nadawczych i odbiorczych wchodzących w skład sieci telekomunikacyjnych, w tym sieci bezprzewodowych oraz konfigurowania tych urządzeń. Studenci uczą się w niej funkcji i przeznaczenia poszczególnych modułów toru nadawczego i odbiorczego oraz poznają metodykę pomiaru parametrów i charakterystyk układów odbiorczych i nadawczych. Studenci potrafią posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych wielkości elektrycznych. Wykorzystując nowoczesny sprzęt pomiarowy poznają zjawiska występujące w obwodach nieliniowych toru preselektora odbiornika, zakłócenia odbioru i własności dynamiczne odbiornika. Zajęcia w tym laboratorium prowadzone są na trzecim roku studiów i przygotowują do nauki na kolejnych semestrach bardziej złożonych zagadnień w ramach przedmiotów kierunkowych i specjalistycznych. Część wyposażenia wykorzystywana jest również na potrzeby badań naukowych w ramach realizowanych prac zleconych.

Pracownia radiolinii i radiostacji UKF

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności

(sala 23 i 24 w budynku 47)

Pracownia wyposażona jest w:

• radiostacje RRC9211 i RRC9311AP
• radiostacje TRC9200 i TRC9500
• radiostacje R3501/wersja 1,3,6
• radiolinie RL432
• testery radiokomunikacyjne Stabilock
• komputery PC

W pracowni realizowane są głównie ćwiczenia z przedmiotu Systemy łączności i środki dowodzenia dla wszystkich studentów wojskowych kształconych w Wojskowej Akademii Technicznej. Podchorążowie i słuchacze kursów oficerskich uczą się programowania radiostacji UKF w podstawowych trybach pracy (AFF, FHOP) oraz prowadzenia korespondencji radiowej. Nawiązują łączność w ustalonych sieciach i kierunkach radiowych. W pracowni prowadzone są też zajęcia laboratoryjne z przedmiotu Urządzenia radiokomunikacyjne dla studentów wojskowych na kierunku studiów Elektronika i telekomunikacja. Studenci uczą się uruchamiania łączy radiowych oraz wykonywania pomiarów parametrów radiostacji cyfrowych za pomocą testerów radiokomunikacyjnych. W pracowni prowadzone są również inne zajęcia w ramach przedmiotów kształcenia kierunkowego i specjalistycznego.

Pracownia komputerowa

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności

(sala 0.14 w budynku 42)

Laboratorium wyposażone jest w 32 stanowiska komputerowe, które umożliwiają studentom pracę z najnowszym oprogramowaniem inżynierskim. Pracownia ta wspiera naukę poprzez zajęcia praktyczne, które pozwalają na zgłębianie kluczowych technologii w obszarze systemów radiokomunikacyjnych.

Rysunek 1 Zdjęcie pracowni komputerowej

Podczas zajęć w pracowni studenci wykorzystują specjalistyczne oprogramowanie:

• Matlab – wszechstronne oprogramowanie do wykonywania obliczeń naukowych i inżynierskich oraz tworzenia symulacji komputerowych, wykorzystywane do modelowania procesów fizycznych i systemów telekomunikacyjnych,
• HTZ Warfare – zaawansowane narzędzie służące do planowania sieci radiowych, symulacji i analizy zasięgu sieci, zarządzania i optymalizacji wykorzystania zasobów widmowych oraz symulacji zagadnień walki elektronicznej.

Rysunek 2 Przykładowe zobrazowanie zasięgu trzech radiostacji wygenerowane za pomocą oprogramowania HTZ Warfare

Zajęcia realizowane w laboratorium obejmują szereg kluczowych przedmiotów, dzięki którym studenci zdobywają kompleksową wiedzę praktyczną:

• Anteny i propagacja fal elektromagnetycznych

Zajęcia obejmują modelowanie propagacji fal elektromagnetycznych (EM) z wykorzystaniem modeli deterministycznych, statystycznych i mieszanych.

• Bezprzewodowe systemy następnej generacji

Studenci poznają podstawy planowania sieci radiowych, co jest kluczowym elementem przy projektowaniu nowoczesnych systemów bezprzewodowych.

• LTE Fundamentals

Zajęcia koncentrują się na kluczowych procedurach systemu LTE, takich jak Cell Search, MIB & SIB1 Recovery oraz detekcja użytkowników (UE Detection). Studenci pracują z dedykowanym oprogramowaniem w środowisku MATLAB, które służy do symulacji warstwy fizycznej (PHY) i kontroli dostępu do medium (MAC) w systemie LTE. Laboratoria obejmują m.in. symulację transmisji i odbioru w systemie LTE FDD, analizę uwarunkowań propagacyjnych oraz różne modele mobilności użytkowników. Studenci uczestniczą również w praktycznych eksperymentach z użyciem platformy SDR (Software Defined Radio).

Rysunek 3 Przykładowe zobrazowania analizowane podczas zajęć laboratoryjnych z przedmiotu LTE Fundamentals

• Modulacja i detekcja

Zajęcia obejmują badanie szerokiego zakresu technik modulacji, takich jak ASK (modulacja amplitudowa), PSK (modulacja fazowa), QAM (kwadraturowa modulacja amplitudowo-fazowa), a także szerokopasmowych technik FHSS i DSSS. Studenci analizują również stopę błędu przy transmisji wiadomości dyskretnych oraz zależności czasowo-częstotliwościowe sygnałów ze zwielokrotnieniem ortogonalnym OFDM.

Rysunek 4 Przykładowe zobrazowania analizowane podczas zajęć laboratoryjnych z przedmiotu Modulacja i detekcja

• Techniki telefonii komórkowej

Zajęcia koncentrują się na planowaniu wybranych elementów systemu telefonii komórkowej, co jest kluczowe w projektowaniu i zarządzaniu współczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi.

Pracownia Radiostacji UKF L3Harris

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności

(sala 2.15 w budynku 42)

Na wyposażeniu pracowni znajdują się:

• Radiostacje AN/PRC-152A – 10 stanowisk,
• Radiostacje AN/PRC – 117G – 5 stanowisk,
• 15 komputerów – rugged laptop.

W pracowni tej dla studentów – podchorążych o specjalnościach „eksploatacja systemów łączności” oraz „rozpoznanie i zakłócanie elektroniczne” realizowane są zajęcia laboratoryjne, które umożliwiają zapoznanie się z możliwościami, budową i zasadą działania urządzeń radiokomunikacyjnych III generacji. Studenci zapoznają się z rozwiązaniami kryptograficznymi stosowanymi we współczesnych urządzeniach radiokomunikacyjnych, zapewniających bezpieczną łączność na współczesnym polu walki. Ponadto podchorążowie poznają dedykowane środowisko programistyczne służące do konfiguracji radiostacji oraz sposób jego wykorzystania do planowania sieci radiowych, a także tworzenia złożonych planów łączności uwzględniających szeroko rozbudowane topologie tychże sieci.

Pracownia Radiostacji KF L3Harris

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności

(sala 2.14 w budynku 42)

Na wyposażeniu pracowni znajdują się:

• radiostacje RF – 5800H,
• radiostacje AN/PRC-150C,
• laptopy dotykowe Panasonic Toughbook.

W pracowni łączności krótkofalowej dla studentów – kandydatów na żołnierzy zawodowych o specjalności eksploatacja systemów łączności oraz rozpoznanie i zakłócanie elektroniczne, realizowane są zajęcia laboratoryjne, które umożliwiają zapoznanie się z możliwościami, budową i zasadą działania urządzeń łączności krótkofalowej. Studenci uczą się konfiguracji radiostacji oraz uruchamiania kierunków i sieci radiowych. Poznają mechanizm skanowania kanałów LQA oraz podsystemy zestawiania łączy radiowych: ALE2G, ALE3G oraz ALE3G+. Studenci mają możliwość zaznajomienia się z rozwiązaniami kryptograficznymi, które stosowane są we współczesnych urządzeniach radiokomunikacyjny zapewniając bezpieczną łączność na polu walki. W ramach realizowanych przedmiotów szkoleni uczą się konfigurować i programować radiostacje z wykorzystaniem dedykowanego środowiska programistycznego. Dzięki mechanizmowi BITE wykonywane są ponadto podstawowe pomiary toru wyjściowego nadajnika.

Pracownia Smart City

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności

(sala 1.18 w budynku 42)

Laboratorium wyposażone jest w:

• stanowiska komputerowe 25 szt.
• radiomodemy RipEx2 6 szt.
• radiomodemy ARM-SE 4 szt.
• gateway LoRaWAN 2 szt.
• moduły radiowe LoRaWAN z cyfrowymi czujnikami temperatury i wilgotności 6 szt.
• tester zasięgu sieci LoRaWAN 1 szt.
• zasilacze regulowane oraz programowane z możliwością sterowania zdalnego

Radiomodemy ARM-SE to urządzenia wąskopasmowe o dużych możliwościach konfiguracyjnych. Funkcjonują w ogólnodostępnym zakresie częstotliwości ISM. Wykorzystywane są do budowy simpleksowych i duosimpleksowych łączy radiowych transmisji danych. Studenci cywilni w ramach przedmiotu Sterowanie urządzeniami telekomunikacyjnymi uczą się konfiguracji radiomodemów oraz budowy węzłów radiowych wraz z hermetyzacją dostępu do zasobów. Studenci MON w ramach przedmiotu Urządzenia radiokomunikacyjne realizują zagadnienia konfiguracyjne oraz badają parametry radiowe radiomodemów.

Radiomodemy RipEX2 są wykorzystywane w celach dydaktycznych w ramach przedmiotu Sterowanie urządzeniami telekomunikacyjnymi dla studentów cywilnych oraz Urządzenia radiokomunikacyjne dla studentów MON. Szerokopasmowe modemy radiowe są elementem szybko rozwijających się systemów radiokomunikacji wykorzystywanych w zastosowaniach zarówno cywilnych jak i wojskowych. Dzięki modulacjom szerokopasmowym zapewniają szybką i odporną na zakłócenia transmisję danych oraz umożliwiają integrację z systemami komórkowymi i Internetu Rzeczy IoT.  Zastosowania w nich technologia radia programowalnego SDR, umożliwia elastyczne programowanie ich parametrów i konfigurowanie w zależności od potrzeb, jednakże ze względu na znaczną liczbę konfigurowalnych parametrów i złożone zależności pomiędzy nimi, do programowania modemów wykorzystywane są dedykowane aplikacje oraz standardowe komendy sterujące.

Urządzenia LoRaWAN umożliwiają budowę, konfigurację i administrację sieciami sensorów. Wykorzystywane są do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu Sterowanie urządzeniami telekomunikacyjnymi.

Laboratorium SDR

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności

(sala 2.16 w budynku 42)

Laboratorium wyposażone jest w 24 stanowiska laboratoryjne, zawierające:

• komputer PC z zainstalowanymi systemami operacyjnymi Windows 11 oraz Ubuntu, 
• radio programowalne USRP-2950R, 
• radio programowalne USRP E310, 
• radio programowalne USRP N210, 
• radiotelefony PMR, 
• karty RF na różne zakresy częstotliwości.

Na wyposażeniu Laboratorium znajduje się również:

• oscyloskop Keysight  DSA91304A Infiniium High, 
• analizator widma Keysight N9030A PXA Signal Analyzer.

W pracowni realizowane są zajęcia laboratoryjne przedmiotów Radio Equipment Programming, Radio Programowalne, Radio Definiowane Programowo oraz Cyfrowe Przetwarzanie Sygnałów i Zaawansowane Przetwarzanie Sygnałów.

Podczas zajęć laboratoryjnych studenci zostają zapoznani z budową, zasadą działania oraz sterowaniem radia programowalnego USRP. Wyposażenie laboratorium umożliwia naukę projektowania oraz implementacji waveformów radiowych w środowiskach programistycznych takich jak: LabVIEW, Matlab oraz Gnu Radio. Testowanie waveformów odbywa się między innymi za pomocą dostępnych przyrządów pomiarowych. W ramach zajęć studenci w sposób praktyczny zapoznają się z możliwościami urządzeń przeznaczonych do odbioru i analizy sygnałów radiowych.