Введение в специальность

Вид материалаПояснительная записка

Содержание


Антенны и устройства свч
Кафедра радиофизики
Пояснительная записка
Содержание дисциплины
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23

Утверждена


УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-39-002/тип.


^ АНТЕННЫ И УСТРОЙСТВА СВЧ


Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям I-39 01 01 Радиотехника,

I-39 01 02 Радиоэлектронные системы


Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.


Составитель:

О.А. Юрцев, профессор кафедры антенн и устройств СВЧ Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук


Рецензенты:

А.В. Рунов, профессор кафедры радиотехники Военной академии Республики Беларусь, профессор, кандидат технических наук;

^ Кафедра радиофизики Учреждения образования «Белорусский государственный университет» (протокол № 19 от 18.03.2003 г.)


Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой антенн и устройств СВЧ Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 8 от 24.03.2003 г.);


Научно-методическим советом по группе специальностей I-39 01 Схемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 26.05.2003 г.)


Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.108-98.


^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Типовая программа «Антенны и устройства СВЧ» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.108-98 для специальностей I-39 01 01 Радиотехника и I-39 01 02 Радиоэлектронные системы высших учебных заведений.

Цель преподавания дисциплины «Антенны и устройства СВЧ»

(«А и УСВЧ»):

- показать роль и место антенно-фидерной системы в современной линии радиосвязи, радиолокационной, радионавигационной и других радиотехнических системах;

- рассмотреть принципы построения, технические характеристики и области применения основных классов и типов антенн и устройств СВЧ;

- изложить основы теории и главные закономерности, лежащие в основе проектирования антенн и устройств СВЧ;

- рассмотреть методику расчета основных типов антенн и устройств СВЧ;

- познакомить студентов с методикой и техникой измерений в диапазоне СВЧ и, в частности, антенных измерений.

В результате изучения дисциплины «А и У СВЧ» студент должен:

знать:

- классификацию, основные свойства и области применения линий передачи, антенн и устройств СВЧ;

- теоретические и физические закономерности, лежащие в основе построения антенн, линий передачи и устройств СВЧ;

- методику расчета основных типов антенн, линий передачи и устройств СВЧ;

- конструкцию типовых антенн, линий передачи и устройств СВЧ;

- методику измерения основных параметров антенн и устройств СВЧ;

уметь:

- выбрать оптимальный тип линии передачи, устройства СВЧ и антенны для работы в заданном диапазоне частот для обеспечения заданных характеристик;

- производить расчет выбранного типа линии передачи, устройства СВЧ, антенны для обеспечения требуемых характеристик и параметров;

приобрести навыки:

- измерение параметров, характеризующих режим работы линии передачи, согласования нагрузки с линией передачи;

- измерения основных параметров устройства СВЧ и антенны;

- самостоятельной работы с научно-технической литературой по технике СВЧ, антеннам.

Изучение дисциплины «А и УСВЧ» основывается на знаниях студентов, полученных при изучении следующих дисциплин:

«Физика» - разделы: электромагнетизм, оптика, ферромагнетизм, электростатика, разряды в газах;

«Математика» - разделы: дифференциальное и интегральное исчисление, дифференциальные и интегральные уравнения, теория матриц, специальные функции, линейная алгебра, аналитическая геометрия, численные методы;

«Радиотехнические цепи и сигналы» - разделы: спектры сигналов, колебательные системы, частотные фильтры;

«Электронные приборы» - разделы: газоразрядные приборы, полупроводниковые приборы;

«Электродинамика и распространение радиоволн» - разделы: уравнения Максвелла и методы их решения, граничные условия в электромагнитном поле, излучение электромагнитных волн, энергетические соотношения в электромагнитном поле, электромагнитные волны в изотропных и анизотропных средах, колебательные системы СВЧ, прямоугольные, круглые и коаксиальные волноводы, полосковые и микрополосковые линии передачи, диэлектрические волноводы, замедляющие системы, распространение радиоволн;

«Радиоматериалы и радиодетали» - разделы: диэлектрики, проводники и полупроводники.

Дисциплина «АиУСВЧ» обеспечивает изучение дисциплин «Радиоприемные устройства» и «Радиопередающие устройства», а также дипломное проектирование по специальностям «Радиотехника» и «Радиоэлектронные системы».

Программа рассчитана на общий объем 160 учебных часов, в том числе 102 аудиторных часа, а также выполнение курсовой работы.


^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


ВВЕДЕНИЕ


Роль и место дисциплины «А и УСВЧ» в системе подготовки специалиста. Содержание дисциплины и порядок ее прохождения. Назначение антенно-фидерного тракта в радиосистеме. Цели и задачи изучения дисциплины. Краткая историческая справка. Рекомендации по изучению дисциплины. Литература.


Раздел 1. АНТЕННЫ


Тема 1.1. Внутренняя и внешняя задачи теории антенн

Содержание внутренней и внешней задач теории антенн. Методы решения внутренней и внешней задач. Свойства поля антенны в ближней, промежуточной и дальней зонах.


Тема 1.2. Характеристики и параметры антенны

в режиме передачи и приема

1.2.1. Характеристики антенны в режиме передачи. Диаграмма направленности (ДН). Способы изображения. Параметры ДН. Фазовая диаграмма (ФД). Способы изображения. Фазовый центр, интегральный фазовый центр. Поляризационная диаграмма (ПД).

1.2.2. Параметры антенны в режиме передачи. Коэффициент направленного действия (КНД). Выражение КНД через ДН. Численные оценки КНД. Коэффициент рассеяния, связь коэффициента рассеяния и КНД. Коэффициент полезного действия, коэффициент усиления (КУ). Сопротивление излучения, входное сопротивление. Полоса пропускания антенны.

1.2.3. Принцип взаимности в теории антенн. Ток и ЭДС на входе антенны в режиме приема. Мощность, отдаваемая приемной антенной в согласованную нагрузку.

1.2.4. Характеристики и параметры антенны в режиме приема. Диаграмма направленности, фазовая диаграмма, коэффициент направленного действия, эффективная площадь и эффективная длина антенны. Коэффициент использования поверхности (КИП), коэффициент усиления. Поляризационная эффективность. Шумовая температура.