• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2021/2022

Техническая электродинамика и антенные системы

Направление: 11.03.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи
Когда читается: 4-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Охват аудитории: для своего кампуса
Преподаватели: Елизаров Андрей Альбертович, Закирова Эльмира Алексеевна, Нефедов Владимир Николаевич
Язык: русский
Кредиты: 6
Контактные часы: 56

Программа дисциплины

Аннотация

Задачами освоения дисциплины «Техническая электродинамика и антенные системы» является обучение студентов основам технической электродинамики, общей теории распространения электромагнитных волн в направляющих электродинамических системах и антенной технике. Формы контроля знаний студентов: активность на семинарах, защита лабораторных работ, экзамен.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Целью освоения дисциплины «Техническая электродинамика и антенные системы» является приобретение студентом следующих компетенций: • способен учиться, приобретать новые знания, умения, в том числе в области, 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 инфокоммуникационной техники и технологий; • способен выполнять экспериментальные исследования объектов профессиональной 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

  • Владеть: навыками работы с научно-технической информацией.
  • Владеть: методами измерений параметров замедляющих систем с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров дифракционных устройств с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений мощности в волноводных системах с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений неоднородностей в волноводах с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров волноводных систем с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров полых резонаторов с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров сложных СВЧ цепей с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров согласующих устройств с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров характеристик и параметров антенн ВЧ с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров характеристик и параметров антенн КВЧ и СВЧ с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров характеристик и параметров антенн НЧ и СЧ с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров характеристик и параметров антенн ОВЧ и УВЧ с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров характеристик и параметров антенн с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров характеристик и параметров антенно-фидерных устройств с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров характеристик и параметров линейных вибраторов с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров характеристик и параметров связанных вибраторов с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров характеристик и параметров фидеров передающих и приемных антенн с использованием современного метрологического оборудования.
  • Владеть: методами измерений параметров характеристик и параметров элементарных излучателей.
  • Владеть: методами измерений параметров элементов волноводной техники с использованием современного метрологического оборудования.
  • 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: метод Ньютона – Кирхгофа особенности его применения для расчета различных электродинамических систем.
  • Знать: метод эквивалентных схем для анализа неоднородностей в волноводах и особенности его применения.
  • Знать: методы согласования электродинамических систем с внешними подводящими высокочастотными линиями передач и особенности их применения.
  • Знать: основные характеристики и параметры антенно-фидерных устройств для телекоммуникаций и систем связи.
  • Знать: основные характеристики и параметры фидеров передающих и приемных антенн.
  • Знать: особенности излучения и дифракции электромагнитных волн в различных электродинамических системах.
  • Знать: особенности конструкций линейных вибраторов, их основные характеристики и параметры.
  • Знать: особенности конструкций связанных вибраторов, их основные характеристики и параметры.
  • Знать: особенности передачи информации в диапазоне радиочастот, классификацию радиоволн, основные характеристики и параметры антенн.
  • Знать: особенности структуры электромагнитных полей и волн в основных типах полых резонаторов, методы расчета их характеристик.
  • Знать: особенности структуры электромагнитных полей и волн, распространяющихся в волноводах прямоугольного и круглого сечения.
  • Знать: особенности структуры электромагнитных полей и волн, распространяющихся в различных конструкциях замедляющих систем.
  • Знать: особенности элементарных излучателей и их основные характеристики и параметры.
  • Знать: технические особенности и конструкции антенн диапазонов ВЧ, их основные характеристики и параметры.
  • Знать: технические особенности и конструкции антенн диапазонов КВЧ и СВЧ, их основные характеристики и параметры.
  • Знать: технические особенности и конструкции антенн диапазонов НЧ и СЧ, их основные характеристики и параметры.
  • Знать: технические особенности и конструкции антенн диапазонов ОВЧ и УВЧ, их основные характеристики и параметры.
  • Знать: элементы волноводной техники и области их применения.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование дифракционных процессов для различных технических задач.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование на основе метода эквивалентных схем для различных технических задач.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование основных характеристик и параметров антенн диапазонов ВЧ различных конструкций.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование основных характеристик и параметров антенн диапазонов КВЧ и СВЧ различных конструкций.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование основных характеристик и параметров антенн диапазонов НЧ и СЧ различных конструкций.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование основных характеристик и параметров антенн диапазонов ОВЧ и УВЧ различных конструкций.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование основных характеристик и параметров антенн.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование основных характеристик и параметров антенно-фидерных устройств для телекоммуникаций и систем связи.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование основных характеристик и параметров линейных вибраторов различных конструкций.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование основных характеристик и параметров связанных вибраторов различных конструкций.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование основных характеристик и параметров фидеров передающих и приемных антенн.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование основных характеристик и параметров элементарных излучателей.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование различных электродинамических систем методом Ньютона – Кирхгофа для технических задач, включая расчет мощности излучения из раскрыва прямоугольного волновода
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование согласующих высокочастотных устройств для различных технических задач.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование электродинамических систем матричными методами для различных технических задач.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование электромагнитных полей в волноводах для различных технических задач.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование электромагнитных полей в замедляющих системах для различных технических задач.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование электромагнитных полей в полых резонаторах для различных технических задач.
  • Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование элементов волноводной техники для различных технических задач.
  • Уметь: классифицировать типы волн, распространяющихся по передающим линиям.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Раздел 1.1. Общие вопросы передающих линий. Классификация типов волн, распространяющихся по передающим линиям.
  • Раздел 1.2. Распространение электромагнитных волн в прямоугольном и круглом волноводах.
  • Раздел 1.3. Замедляющие системы. Основные конструкции замедляющих систем и методы их расчета.
  • Раздел 1.4. Полые резонаторы и методы расчета их характеристик. Основные типы резонаторов и области их применения.
  • Раздел 1.5. Метод эквивалентных схем для анализа неоднородностей в волноводах.
  • Раздел 1.6. Методы согласования электродинамических систем с внешними подводящими высокочастотными линиями передач.
  • Раздел 1.7. Дифракция и излучение электромагнитных волн.
  • Раздел 1.8. Метод Ньютона -Кирхгофа. Метод расчета мощности излучения из раскрыва прямоугольного волновода.
  • Раздел 1.9. Методы анализа сложных СВЧ цепей. Области применения матриц при анализе и синтезе СВЧ цепей.
  • Раздел 1.10. Элементы волноводной техники и области их применения.
  • Раздел 2.1. Обобщенная схема радиосистемы передачи информации. Классификация радиоволн. Основные характеристики и параметры антенн.
  • Раздел 2.2. Основные характеристики и параметры антенно-фидерных устройств для телекоммуникаций и систем связи.
  • Раздел 2.3. Фидеры передающих и приемных антенн.
  • Раздел 2.4. Элементарные излучатели и их характеристики.
  • Раздел 2.5. Линейные вибраторы и их характеристики.
  • Раздел 2.6. Связанные линейные вибраторы и их характеристики.
  • Раздел 2.7. Технические особенности и конструкции антенн диапазонов НЧ и СЧ.
  • Раздел 2.8. Технические особенности и конструкции антенн диапазона ВЧ.
  • Раздел 2.9. Технические особенности и конструкции антенн диапазонов ОВЧ и УВЧ.
  • Раздел 2.10. Технические особенности и конструкции антенн диапазонов КВЧ и СВЧ.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • блокирующий лабораторная работа 1
  • блокирующий лабораторная работа 2
  • блокирующий лабораторная работа 3
  • блокирующий лабораторная работа 4
  • блокирующий экзамен
    Преподаватель вправе освободить от прохождения экзамена студентов, с выставлением им во время сессии оценки по промежуточной аттестации, соответствующей накопленной оценке без учёта веса экзамена (то есть сумма весов всех элементов контроля, за исключением экзамена, приравнивается к единице). Преподаватель объявляет свое решение не позднее, чем на последнем занятии до экзамена. Для объявления оценок могут быть использованы официальные каналы передачи информации, используемые в процессе обучения. По желанию студентов, они могут отказаться от выставления оценки без проведения экзамена и сдать его, о чем сообщают преподавателю не позднее последнего занятия. Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2021/2022 учебный год 2 модуль
    0.5 * экзамен + 0.13 * лабораторная работа 4 + 0.12 * лабораторная работа 2 + 0.13 * лабораторная работа 3 + 0.12 * лабораторная работа 1
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Барыбин, А. А. Электродинамика волноведущих структур. Теория возбуждения и связи волн / А. А. Барыбин. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2007. — 512 с. — ISBN 978-5-9221-0740-2. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/2106 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
  • Устройства СВЧ и антенны [Электронный ресурс] : учебник / А. А. Филонов, А. Н. Фомин, Д. Д. Дмитриев [и др.] ; ред. А. А. Филонов. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2014. – 492 с. - ISBN 978-5-7638-3107-8 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=505864
  • Электродинамика и микроволновая техника : учебник для вузов, Григорьев, А. Д., 2007

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Мительман Ю. Е., Абдуллин Р. Р., Сычугов С. Г., Шабунин С. Н. ; Под общ. ред. Мительмана Ю.Е. - АНТЕННЫ И УСТРОЙСТВА (СВЧ): РАСЧЕТ И ИЗМЕРЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК. Учебное пособие для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 138с. - ISBN: 978-5-534-08002-5 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/antenny-i-ustroystva-svch-raschet-i-izmerenie-harakteristik-438606
  • Проектирование фазированных антенных решеток: Учебное пособие / Обуховец В.А. - Таганрог:Южный федеральный университет, 2016. - 80 с.: ISBN 978-5-9275-2229-3 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/996778
  • Ротхаммель, К. Антенны / К. Ротхаммель, А. Кришке. — 11-е изд., испр. — Москва : ДМК Пресс, [б. г.]. — Том 2 — 2009. — 416 с. — ISBN 5-85648-716-8. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/819 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
  • Фальковский О.И. - Техническая электродинамика - Издательство "Лань" - 2009 - 432с. - ISBN: 978-5-8114-0980-8 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/403