• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Бакалаврская программа «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»

Электромагнитные поля и волны в современных телекоммуникациях

2024/2025
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
4
Кредиты
Статус:
Курс обязательный
Когда читается:
3-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватель

Программа дисциплины

Аннотация

на формирование высокой профессиональной культуры разработчика, конструктора, технолога и организатора проектирования и производства (управленца). Дисциплина «Электромагнитные поля и волны в современных телекоммуникациях» используется для выполнения выпускных квалификационных работ и в дальнейшей трудовой, научно-исследовательской деятельности. Настоящая дисциплина относится к циклу профессиональных дисциплин и блоку дисциплин, обеспечивающих подготовку бакалавра. Изучение данной дисциплины базируется на теоретических курсах физики и математики. Основные положения дисциплины «Электромагнитные поля и волны в современных телекоммуникациях» используется в дальнейшем при выполнении проектных работ, междисциплинарных курсовых работ, а также при подготовке выпускных квалификационных работ бакалавра. Целью освоения дисциплины «Электромагнитные поля и волны в современных телекоммуникациях» является обучение студентов основам электродинамики, общей теории распространения электромагнитных волн в различных средах и на границах их раз-дела, общим свойствам распространения электромагнитных волн в направляющих элек-тродинамических системах (волноводных и замедляющих систем). В результате освоения дисциплины студент должен знать место и роль современной электродинамики в развитии передовых отраслей науки и техники, современных телекоммуникациях, а также тенденции и перспективы применения электродинамики и сверхвысокочастотных передающих линий в смежных областях науки и техники, современных телекоммуникациях. Критерии оценки работы на семинарских занятиях: знание материала, умение излагать материал, умение решать задачи, умение дополнять ответы, умение задавать существенные вопросы и формулировать проблему, умение готовить и презентовать доклады, посещаемость. Критерии оценки ответа на экзамене: наличие сданного вовремя домашней работы, знание материала (суть, основные теории, подходы, методы, устройства, технологии), умение выделить существенное, умение логически и
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • 1. Целью освоения дисциплины «Электромагнитные поля и волны в современных телекоммуникациях» является обучение студентов основам электродинамики, общей теории распространения электромагнитных волн в различных средах и на границах их раз-дела, общим свойствам распространения электромагнитных волн в направляющих электродинамических системах (резонаторных, волноводных и замедляющих систем). 2. В результате освоения дисциплины «Электромагнитные поля и волны в современных телекоммуникациях» студент приобретает следующие компетенции: • Способен учиться, приобретать новые знания, умения, в том числе в обла-сти, отличной от профессиональной; • Способен выявлять научную сущность проблем в профессиональной области; • Способен к поиску, сбору, анализу и систематизации отечественной и зарубежной научно-технической информации по тематике исследований в области ИКТСС на русском и иностранном языке; • Способен выбирать и применять стандартные пакеты компьютерного моделирования и оригинальные программы для моделирования процессов и устройств инфо-коммуникационной техники и технологий; • Способен выполнять экспериментальные исследования объектов професси-ональной деятельности в области ИКТСС по заданным методикам и обрабатывать результаты исследований с применением современных информационных технологий и технических средств; • Способен анализировать и систематизировать результаты экспериментальных и научных исследований и делать обоснованные выводы при установлении данных для решения задач проектирования технологий и изделий инфокоммуникационной техники.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Знать: особенности излучения и дифракции электромагнитных волн в различных электродинамических системах.
  • Знать: особенности структуры электромагнитных полей и волн в основных типах полых резонаторов, методы расчета их характеристик.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование дифракционных процессов для различных технических задач.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование согласующих высокочастотных устройств для различных технических задач.
  • Владеть: методами измерений параметров дифракционных устройств с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров замедляющих систем с использованием современного метрологического оборудования
  • Владеть: методами измерений параметров полых резонаторов с использованием современного метро-логического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров сложных СВЧ цепей с использованием современного метро-логического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров согласующих устройств с использованием современного метрологического оборудования
  • Владеть: методами измерений параметров элементов волноводной техники с использованием современного метрологического оборудования
  • Владеть: методами решения уравнений Максвелла с учётом граничных условий для различных типов полей.
  • Владеть:методами измерений неоднородностей в волноводах с использованием современного метро-логического оборудования.
  • Владеть:методами измерений параметров волноводных систем с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть:методами расчёта переменного электромагнитного поля с использованием электродинамических потенциалов.
  • Владеть:навыками работы с научно-технической информацией.
  • Знать: матричные методы анализа и синтеза сложных СВЧ цепей.
  • Знать: место и роль современной технической электродинамики и антенных систем в развитии передовых отраслей науки и техники, современные типы сверхвысокочастотных линий передач.
  • Знать: методы согласования электродинамических систем с внеш-ними подводящими высокочастотными линиями передач и особенности их применения
  • Знать: основные законы магнитно-го поля. Векторный и скалярный потенциал магнитного поля. Переменное электромагнитное поле и электродинамические потенциалы.
  • Знать: основные законы электро-динамики в интегральной, дифференциальной и комплексной форме
  • Знать: особенности структ-ры электромагнитных полей и волн, распространяющихся в раз-личных конструкциях замедляющих систем.
  • Знать: особенности структуры электромагнитных полей и волн, распространяющихся в волноводах прямоугольного и кругло-го сечения.
  • Знать: элементы волноводной техники и области их применения.
  • Знать:метод эквивалентных схем для анализа неоднородностей в волноводах и особенности его применения.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование электродинамических систем матричными методами для различных технических задач.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Раздел 1.Основные законы электромагнитного поля в интегральной, дифференциальной и комплексной формах. Граничные условия для векторов электромагнитного поля на границе раздела двух сред. Электромагнитное поле в поляризующейся среде. Электростатическое поле. Электрическое поле в проводящей среде. Поле в несовершенных диэлектриках.
  • Раздел 2. Магнитное поле. Векторный и скалярный потенциалы магнитного поля. Переменное электромагнитное поле. Электродинамические потенциалы. Переменное электромагнитное поле в проводящей среде. Переменное поле в идеальном диэлектрике. Электромагнитное поле идеального излучателя.
  • Раздел 3. Общие вопросы передающих линий. Классификация типов волн, распространяющихся по передающим линиям.
  • Раздел .4. Распространение электромагнитных волн в прямоугольном и круг-лом волноводах.
  • Раздел 5.Замедляющие системы. Основные конструкции замедляющих си-стем и методы их расчета.
  • Раздел 6. Полые резонаторы и методы расчета их характеристик. Основные типы резонаторов и области их применения.
  • Раздел 7.Метод эквивалентных схем для анализа неоднородностей в волноводах.
  • Раздел 8.Коэффициент отражения и свойства стоячих волн. Методы согласования электродинамических систем с внешними подводящими высокочастотными линиями передач.
  • Раздел 9. Дифракция и излучение электромагнитных волн. Антенны СВЧ. Технические характеристики антенн.
  • Раздел 10.Методы анализа сложных СВЧ цепей. Области применения матриц при анализе и синтезе СВЧ цепей.
  • Раздел 11.Элементы волноводной техники и области их применения.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Активность
  • блокирующий Экзамен 2
  • неблокирующий Коллоквиум 2
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2024/2025 1st module
    1 * Активность
  • 2024/2025 2nd module
    0.2 * Активность + 0.4 * Коллоквиум 2 + 0.4 * Экзамен 2
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Аполлонский, С. М., Электромагнитные поля и волны. Том 1. Общие теоретические модели ЭМП и ЭМВ : монография / С. М. Аполлонский. — Москва : Русайнс, 2019. — 466 с. — ISBN 978-5-4365-3364-3. — URL: https://book.ru/book/933021 (дата обращения: 26.08.2024). — Текст : электронный.
  • Периодические волноводы, Силин, Р. А., 2002
  • Техника и приборы СВЧ. Т.1: Техника сверхвысоких частот, Лебедев, И. В., 1970
  • Устройства СВЧ : учеб. пособие, Сазонов, Д. М., 1981

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Аполлонский, С. М., Электромагнитные поля технического оборудования Т 1. Методы математической физики и их использование при расчетах электромагнитных полей : монография / С. М. Аполлонский. — Москва : Русайнс, 2016. — 280 с. — ISBN 978-5-4365-0733-0. — URL: https://book.ru/book/920034 (дата обращения: 27.08.2024). — Текст : электронный.
  • Смирнов, Ю. Г., Diffraction of Acoustic and Electromagnetic Waves by Screens and Inhomogeneous Solids: Mathematical Theory : монография / Ю. Г. Смирнов, А. А. Цупак. — Москва : Русайнс, 2018. — 212 с. — ISBN 978-5-4365-1446-8. — URL: https://book.ru/book/922108 (дата обращения: 27.08.2024). — Текст : электронный.
  • Шавров, В. Г. Магнитостатические и электромагнитные волны в сложных структурах : монография / В. Г. Шавров, В. И. Щеглов. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2017. — 360 с. — ISBN 978-5-9221-1733-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/105013 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Авторы

  • Закирова Эльмира Алексеевна