Studijní obor doktorského studia je zaměřen na přípravu špičkových vědeckých a výzkumných specialistů v nejrůznějších oblastech teoretické elektrotechniky, zejména pak v teorii elektromagnetismu, v teorii elektrických obvodů, v obecných metodách zpracování signálů a v oblasti elektrických měření. Cílem je poskytnout ve všech těchto dílčích zaměřeních doktorské vzdělání absolventům vysokoškolského magisterského studia, prohloubit jejich teoretické znalosti, dát jím též potřebné vědomosti i praktické dovednosti a naučit je metodám vědecké práce.

Absolvent umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu.
Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté v oblasti obecné elektrotechniky.
Absolventi doktorského studijního programu budou v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických a elektronických výrobních firmách a společnostech a u výrobců či uživatelů elektrických systémů a zařízení, přičemž zde budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní a měřicí techniku.

Absolvent umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu.
Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté v oblasti obecné elektrotechniky.
Absolventi doktorského studijního programu budou v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických a elektronických výrobních firmách a společnostech a u výrobců či uživatelů elektrických systémů a zařízení, přičemž zde budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní a měřicí techniku.

prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc.

1. Aplikace diferenciálních rovnic necelistvých řádů v elektrotechnice.

   Cílem projektu je nalézt a rozpracovat aplikační možnosti teorie diferenciálních rovnic necelistvých řádů v elektrotechnice. Hlubším studiem řady fyzikálních jevů bylo ukázáno, že použití klasických modelů vycházejících z Maxwelovy teorie elektromagnetického pole, založené na diferenciálních rovnicích celistvých řádů, nevede vždy k nejpřesnějším výsledkům. Teorie diferenciálních rovnic necelistvých řádů je např. použitelná při studiu skinefektu způsobujícího změnu vnitřní impedance vodiče s rostoucí frekvencí. Práce by měla přispět k novým aplikačním možnostem i k metodám řešení takovýchto rovnic.

   Školitel: Brančík Lubomír, prof. Ing., CSc.

2. Aplikace Volterrových řad při analýze nelineárních elektronických soustav.

   Téma doktorské práce se zaměřuje na rozpracování možností aplikace teorie Volterrových řad ve spojení s vícerozměrnou Laplaceovou transformací a metodou sdružování proměnných k analýze nelineárních elektronických soustav. V rámci projektu by měly být hledány možnosti použití pro obvody jak se soustředěnými tak i s rozprostřenými parametry, včetně problematiky analýzy přechodných jevů na vícevodičových přenosových vedeních.

   Školitel: Brančík Lubomír, prof. Ing., CSc.

3. Diagnostika materiálů pomocí širokopásmových signálů

   Disertační práce bude zaměřena na studium interakcí různých materiálů s UWB elektromagnetickým polem. Typicky se jedná o šumovou spektroskopii materiálů klasických struktur, metamaterálů a kompozitních materiálů či nanomateriálů. Dále bude řešen problém šíření širokopásmových elektromagnetických vln prostředím s definovanou koncentrací vzdušných iontů. Studium předpokládá rozbor metodiky měření, využití šumové spektroskopie a experimentální ověřování ve frekvenční i časové doméně.

   Školitel: Kubásek Radek, doc. Ing., Ph.D.

4. Dvojrozměrná Laplaceova transformace v teorii elektrických obvodů.

   Projekt si klade za cíl rozpracovat možnosti aplikace dvojrozměrné Laplaceovy transformace pro analýzu elektrických soustav s rozprostřenými parametry. Především se bude jednat o řešení parciálních diferenciálních rovnic popisujících šíření vln na vícevodičových přenosových vedeních. Součástí projektu bude i vývoj nových efektivních metod pro numerickou inverzi dvojrozměrných Laplaceových obrazů. Projekt by měl přinést nové poznatky v aplikačních možnostech i zdokonalené techniky numerického řešení.

   Školitel: Brančík Lubomír, prof. Ing., CSc.

5. Návrh a optimalizace rychlých optických příjimačů pro měřicí aplikace

   Disertační práce se bude zabývat optimalizovaným návrhem rychlých optických přijímačů pro měřicí aplikace s důrazem na využití komerční komponentové základny jež nevyžaduje nákladný zákaznický vývoj. Teoreticky a experimentálně budou stanoveny limity jejich parametrů citlivosti linearity a šířky pásma. Návrh bude realizován v rámci problematiky měření velmi krátkých elektromagnetických dějů optoelektronickými metodami.

   Školitel: Drexler Petr, doc. Ing., Ph.D.

6. Nové metody měření a zpracování signálů krátkých jednorázových dějů

   Téma práce souvisí s problematikou měření extrémně krátkých neopakovatelných dějů, např. jednorázových generátorů elektromagnetického impulzu s parametry výkonu řádu 100 MW s dobou trvání pod 10 us. První částí práce bude studium dostupných metod měření napětí, proudů a výkonů extrémních hodnot s krátkým časem trvání. Vzhledem k charakteru měřených dějů je požadován dálkový přenos naměřených dat. Předpokládá se využití kombinace tradičních a netradičních měřicích senzorů (např. elektrooptické, magnetooptické). Druhá část práce se bude zabývat zpracováním a interpretací získaných dat. Cílem je návrh nových metodik vhodných pro měření extrémně krátkých výkonných impulzů.

   Školitel: Steinbauer Miloslav, doc. Ing., Ph.D.

7. Nové varianty optimalizované rekonstrukce obrazů z dat impedanční tomografie.

   Práce je zaměřena na výzkum nových postupů pro rekonstrukci obrazů EIT s využitím dostupných optimalizačních metod a jejich vhodných kombinací. Obrazy objektů závisejí na pasivních materiálových parametrech zkoumaných struktur (konduktivitě, permitivitě). Zjišťování vlastností objektů různých struktur je realizováno pomocí hodnot napětí naměřených na elektrodách přiložených ke zkoumanému objektu, přičemž jedna z elektrod je připojena k proudovému zdroji a na ostatních je měřeno napětí. Prostřídáním napájecích elektrod je získán dostatek informací k rekonstrukci rozložení materiálových vlastností uvnitř zkoumaného objektu. Cílem práce je nalézt stabilní a časově nenáročný algoritmus pro rekonstrukci obrazu biologických tkání s ohledem na požadovanou přesnost.

   Školitel: Dědková Jarmila, prof. Ing., CSc.

8. Numerické modelování metamateriálů

   Disertačni práce bude zaměřena na numerické modelování metamateriálových struktur s cílenými makroskopickými vlastnostmi. Modelování je zaměřeno na efekty změn vlastností elektromagnetické vlny při interakci metamateriálů z pohledu makroskopického pojetí modelu. Bude řešeno složení a konfigurace metamateriálových struktur, jejich heterogenní aplikace a vliv na širokospektrální signál. Experimentálně bude ověřena stabilita a přesnost numerických modelů, navržené struktury budou experimentálně ověřeny.

   Školitel: Fiala Pavel, prof. Ing., Ph.D.

9. Optimalizace elektro-iontového mikroklimatu v pobytových prostorách

   Obsahem práce bude teoretický a experimentální výzkum mechanizmů generace vzdušných iontů s cílem optimalizovat spektrální charakteristiky iontových polí vhodných pro pobytové prostory, minimalizovat hladinu vznikajícího ozonu a vytvořit model s definovanou vlhkostí, teplotou, iontovou koncentrací a hladinami elektrického a magnetického pole.

   Školitel: Steinbauer Miloslav, doc. Ing., Ph.D.

10. Studium artefaktů magnetické susceptibility v NMR měřeních

    Disertační práce bude zaměřena na numerické modelování deformace magnetického pole způsobené magnetickou susceptibilitou měřených tkání a měření těchto deformací metodami zobrazení na bázi magnetické resonance. Součástí modelování bude řešení inverzní úlohy a stanovení vlastností měřených tkání z MR obrazů.

    Školitel: Fiala Pavel, prof. Ing., Ph.D.

11. Studium artefaktů v NMR metodách při měřeni difúze

    Disertační práce bude zaměřena na numerické modelování deformace magnetického pole způsobené magnetickou susceptibilitou měřených tkání a měření těchto deformací metodami zobrazení na bázi magnetické resonance. Součástí modelování bude řešení inverzní úlohy a stanovení vlastností měřených tkání z MR obrazů.

    Školitel: Bartušek Karel, prof. Ing., DrSc.

12. Studium materiálů MRI technikami při krátkých relaxačních časech

    Disertační práce bude zaměřena na optimalizaci parametrů pulsních sekvencí pro materiály s krátkými relaxačními časy. Budou využity rychlé pulsní sekvence při MRI měření materiálů s krátkými relaxačními časy a hledány možností jejich optimalizace.

    Školitel: Bartušek Karel, prof. Ing., DrSc.

13. Studium šíření elektromagnetických vln v optické oblasti v iontových polích

    Cílem disertační práce je teoretický a experimentální výzkum vlivu koncentrace vzdušných iontových polí na mechanizmus šíření elektromagnetických vln v optické oblasti. V rámci řešení bude proveden teoretický rozbor mechanizmu šíření vln v prostředí s elektrickým nábojem o nízkém a středním stavu koncentrace nabitých částic. Pro experimentální část bude navržena vhodná měřicí metoda využívající detekce změn stavu přijímaných optických vln. Předpokládá se analýza možností využití realizované metody pro kvantifikaci koncentrace iontů ve vzdušném prostředí.

    Školitel: Drexler Petr, doc. Ing., Ph.D.

14. Syntéza optimalizovaných struktur kmitočtových filtrů

    Rozvoj nových teoretických poznatků a pokrok v technologii výroby aktivních prvků umožňuje v současné době i další vývoj moderních obvodů aktivních kmitočtových filtrů. Jejich využití, omezené převážně kmitočtovými vlastnostmi použitých aktivních prvků, se nyní rychle rozšiřuje směrem k vyšším kmitočtům. Optimalizace obvodových struktur moderních filtrů vyžaduje řešení řady teoretických i praktických problémů spojených zejména s parazitními vlastnostmi aktivních prvků. Řešení projektu syntézy optimalizovaných struktur moderních aktivních filtrů včetně ověření jejich vlastností v širokém kmitočtovém rozmezí by přispělo k celkovému řešení moderní problematiky filtračních obvodů, kterou se zabývá ústav ve spolupráci s dalšími ústavy (UREL) a školami (ISEP Paris, UO Brno) v rámci řešení vědeckovýzkumných úkolů.

    Školitel: Sedláček Jiří, doc. Ing., CSc.