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. Mapování elektrické vodivosti materiálů pomocí impedační tomografií

   Elektrické vlastnosti materiálů je možné získat pomocí různých variant algoritmů impedanční tomografie. Vstupními daty jsou naměřená data U-I (voltage-current) nebo B-I (magnetic field - current). Práce je zaměřena na zjištění citlivosti algoritmů rekonstrukce na vstupní data stanovená různými měřicími postupy. Cílem práce je nalézt a experimentálně ověřit stabilní a časově nenáročný algoritmus s ohledem na požadovanou přesnost.

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

2. Mapování elektrické vodivosti materiálů pomocí impedační tomografií

   Elektrické vlastnosti materiálů je možné získat pomocí různých variant algoritmů impedanční tomografie. Vstupními daty jsou naměřená data U-I (voltage-current) nebo B-I (magnetic field - current). Práce je zaměřena na zjištění citlivosti algoritmů rekonstrukce na vstupní data stanovená různými měřicími postupy. Cílem práce je nalézt a experimentálně ověřit stabilní a časově nenáročný algoritmus s ohledem na požadovanou přesnost.

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

3. 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.

4. Numerické modely stochastických úloh

   V procesu modelování se vyskytují problémy rozsáhlých mnohaparametrických úloh s explicitním popisem minima parametrů. V numerickém modelování existují přístupy k takovým modelům. Základní dva lze charakterizovat jako deterministický a nedeterministický proces. Oba přístupy lze použít při numerickém modelování sdružených rozsáhlých úloh elektrotechniky, elektroniky a elektromagnetického pole. Při jejich vhodném formulování se stávají výkonnými nástroji při vědeckém přístupu k řešení základního i aplikovaného výzkumu. Cílem doktorského studia je popsat a formulovat oba přístupy, na experimentech ověřit vlastnosti modelů. Cíleně budou testovánu na problémech nanomateriálových modelů.

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

5. 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. Součástí práce je i optimalizace metod měření koncentrace a spektra vzdušných iontů a vývoj odpovídajících senzorů.

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

6. Radiofrekvenční metody pro identifikaci aktivity částečného výboje

   Jedním z klíčových problémů spolehlivosti výkonových olejových transformátorů je přítomnost a četnost částečných výbojů. Radiofrekvenční metody mohou poskytnout účinný nástroj pro sledování aktivitty částečných výbojů. Téma je zaměřeno na prohloubení rozvoje moderních metod s cílem zvýšení diagnostické výtěžnosti.

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

7. Reflektometrické metody pro detekci a lokalizaci poruch na vedení

   V práci bude řešena problematika časové a spektrální analýzy signálů získaných různými reflektometrickými metodami (FDR, TDR) se zaměřením na detekci a lokalizaci poruch na jednotlivých vedeních i kabelových sítích. Toto téma je v současné době vysoce žádané v průmyslových oborech, kde stárnutí kabeláže a izolace představuje závažný problém z hlediska spolehlivosti řídicích soustav. Součástí řešení bude analýza signálů získaných metodami reflektometrie ve frekvenční oblasti (FDR) s využitím FFT pro určení místa poruchy. Cílem práce je nalezení algoritmu pro stanovení typu a místa poruchy, včetně experimentálního ověření.

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

8. Rozvoj metod multiparametrového zpracování obrazových signálů

   Práce bude zaměřena na rozvoj multi-parametrického zpracování obrazových signálů pro účely zvýraznění vlastností tkání nebo rozlišení nemocných tkání v magneticko-resonančním zobrazování.

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

9. Speciální techniky detekce materiálů využitím principu nukleární kvadrupólové resonance

   Disertační práce je zaměřena na vývoj technik pro detekci různých materiálů (zejména na bázi dusíku a chlóru) s využitím nukleární kvadrupólové resonance. V současné době se tato metoda jeví jako velmi perspektivní pro oblast detekce a klasifikace výbušnin, léků a drog. Problematika buzení jader a následného snímání signálu rezonujících jader s možností přelaďování je složitou úlohou jak z pohledu nároků na signálovou cestu, tak z hlediska konstrukce budícího obvodu. Vzhledem k malé úrovni signálu rezonujících jader a krátkým relaxacím je nutné vyřešit celou řadu technických problémů. Problematika je do značné míry mezioborová.

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

10. Stochastické modely s respektováním vnitřní struktury hmoty

    Práce je zaměřena na teoretické odvození stochastických numerických modelů jak deterministických tak nedeterministických pro obyčejné diferenciální rovnice. Navazuje jejich modifikace pro numerické metody konečných prvků, konečných objemů, hraničních prvků pro statické i dynamické modely formulované pomocí parciálních diferenciálních rovnic. Cílem práce je navrhnout stochastický model a verifikovat na jednoduchém příkladu jeho parametry pro dynamiku elektrického výboje a vyhodnotit vliv na mikroskopickém modelu hmoty.

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

11. 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.

12. Využití širokopásmových signálů pro měření parametrů vysokofrekvenčních zařízení

    Měření dílčích parametrů vysokofrekvenčních zařízení představuje důležitý nástroj pro zjišťování jejich výsledných vlastností. U zařízení, která slouží pro přenos nebo transformaci vysokofrekvenční elektromagnetické energie je nutno respektovat možnost vazeb měřeného a měřicího zařízení v blízké oblasti. Širokopásmové stochastické signály mohou poskytnout možnost jak některé tyto nežádoucí vazby potlačit. Téma je zaměřeno na výzkum možného využití tohoto konceptu, jeho rozvoj a experimentální ověření.

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