Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам




НазваниеПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам
Дата21.09.2012
Размер84.5 Kb.
ТипПрограмма-минимум

Министерство образования и науки Российской Федерации



ПРОГРАММА-МИНИМУМ

кандидатского экзамена по специальности

      1. - «Антенны, СВЧ – устройства и их технология»


по техническим и физико-математическим наукам


Программа-минимум

содержит 9 стр.


2007


Введение


Настоящая программа базируется на кратком паспорте специальности 05.12.07 и на вузовских дисциплинах, соответствующих государственному образовательному стандарту по направлению «Радиотехника». : «Электродинамика и распространение радиоволн», «Устройства СВЧ и антенны», «Радиотехнические цепи и сигналы», «Устройства генерирования и формирования сигналов», «Устройства приема и преобразования сигналов», «Электроника», «Схемотехника аналоговых электронных устройств», «Вычислительные устройства и системы», «Радиотехнические системы».

Программа разработана Московским авиационным институтом (Государственным техническим университетом), согласована с Московским Государственным университетом им. Н.Э. Баумана, Московским энергетическим институтом (техническим университетом), Институтом радиоэлектроники РАН, УМС по направлению 6542000 «Радиотехника» и одобрена экспертным советом Высшей аттестационной комиссии по электронике, измерительной технике, радиотехнике и связи.


1. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ АНТЕНН И СВЧ-УСТРОЙСТВ.

Уравнения Максвелла для нестационарных и монохроматических полей. Материальные уравнения и типы сред. Векторные и скалярные потенциалы электромагнитного поля. Волновые уравнения и уравнения Гельмгольца. Граничные условия. Энергия электромагнитного поля. Теорема Умова–Пойнтинга.

Постановка задач электродинамики, методы их решения. Внутренние и внешние задачи электродинамики. Теорема единственности.

Свободные электромагнитные волны как решения однородных уравнений электродинамики в разных системах координат. Плоские однородные волны в изотропных средах с потерями и без потерь и в гиротропных средах (плазма и феррит при наличии подмагничивания). Вращение плоскости поляризации, резонансное поглощение. Немонохроматические волны в диспергирующих средах. Волны в активных средах; представление о волновых процессах в нелинейных средах. Падение плоской однородной волны на плоскую границу раздела однородных изотропных сред. Двойное преломление на границе раздела с гиротропной средой.

Локально-плоские волны и геометрическая оптика. Влияние неоднородности среды на распространение радиоволн. Уравнения эйконала и переноса. Уравнение луча. Сопровождающий трехгранник Френеля на луче. Изменение поляризации вдоль луча. Возникновение каустик. Рефракция в неоднородных средах.

Распространение радиоволн в природных условиях. Влияние земной поверхности, тропосферы, ионосферы, космического пространства на распространение радиоволн. Распространение радиоволн в урбанизированных зонах.

Излучение электромагнитных волн. Элементарные излучатели. Ближняя и дальняя зоны. Теорема эквивалентности, эквивалентные поверхностные источники.

Электромагнитное поле заданного распределения возбуждающих токов в свободном пространстве. Принципы взаимозаменяемости полей, электрических и магнитных токов, принцип двойственности. Принцип электродинамического подобия. Сведение задачи об излучении антенн к интегральным и интегро-дифференциальным уравнениям.

Явления и задачи дифракции. Строгая постановка дифракционных задач. Дифракция на цилиндре, шаре и клине. Интегральные уравнения в задачах дифракции и возбуждения тел сложной формы. Асимптотические методы в квазиоптической области: приближение Гюйгенса-Кирхгофа и геометрическая теория дифракции.

Численные методы электродинамики. Постановка задачи, представление полей, алгоритмизация задач возбуждения, излучения и дифракции электромагнитных полей и волн.

Проекционные методы. Процесс Бубнова–Галёркина. Проекционное наложение граничных условий. Сведение задачи к рассмотрению граничных условий.

Дискретизационные методы. Декомпозиционный принцип. Математическое моделирование сложных структур.


2. ТЕОРИЯ И ТЕХНИКА СВЧ - УСТРОЙСТВ.

Уравнения электродинамики для направляемых волн. Теория и классификация свободных волн в продольно-регулярных направляющих системах.

Типы направляющих систем. Полые и коаксиальные волноводы. Диэлектрические волноводы и линии поверхностных волн. Полые волноводы с частичным диэлектрическим и гиротропным запол­нением. Полосковые и микрополосковые линии, щелевые и копланарные волноводы. Оптические волноводы, световоды. Замедляющие структуры. Искусственные диэлектрики. Квазиоптические направляю­щие системы.

Технические характеристики и особенности конструирования фидеров различных диапазонов. Конструктивно-технологические особенности микрополосковых линий.

Теория электромагнитных резонаторов. Полые резонаторы. Диэлектрические и ферритовые резонаторы. Резонаторы на основе планарных структур. Открытые квазиоптические резонаторы.

Технические характеристики и особенности конструирования резонаторов различных типов.

Теория сложных волноводных устройств. Многомодовые матрицы рассеяния, проводимости и сопротивления. Основные свойства одномодовых матриц.

Эквивалентные схемы волноводных устройств. Элементы теории цепей СВЧ. Круговые диаграммы полных сопротивлений и проводимостей.

Применение общей теории сложных волноводных устройств и теории цепей СВЧ при использовании различных направляющих систем.

Фидерные устройства и их элементы. Методы согласования. Узкополосное и широкополосное согласование. Ограничения на полосу согласования. Согласующие элементы для линий разных типов.

Элементы возбуждения волноводов и резонаторов. Соединения линий передачи, переходные элементы, вращающиеся сочленения. Разветвления, мостовые соединения. Направленные ответвители.

Устройства регулирования амплитудных, фазовых и поляризационных характеристик. Аттенюаторы, фазовращатели, поляризаторы.

Устройства с применением ферритов. Волноводные, коаксиальные, полосковые и микрополосковые фазовращатели, вентили, циркуляторы и ограничители.

Коммутационные устройства, применение ферритов и полупроводниковых элементов. Антенные переключатели.

Частотные фильтры, элементы теории и классификация. Реализация фильтров в виде волноводных, коаксиальных, полосковых и микрополосковых конструкций. Перестраиваемые фильтры.

Принципы построения и методы проектирования приёмо – передающих устройств СВЧ. Особенности активных СВЧ-устройств на основе полупроводниковых и миниатюрных вакуумных приборов(генераторы, умножители частоты, малошумящие усилители). Применение биполярных и полевых транзисторов, лавинно-пролетных диодов, туннельных диодов и диодов Ганна.

Особенности мощных СВЧ-устройств (клистронные усилители, магнетронные генераторы и генераторы на ЛБВ и ЛОВ).

Пассивные нелинейные СВЧ устройства на полупроводниковых приборах. Транзисторные и диодные преобразователи частоты.

Теория и техника передачи сигналов по волоконно-оптическим линиям связи.

Применение СВЧ – устройств и систем в технологии производства, биологии и медицине.

Численный электродинамический расчёт основных типов СВЧ-устройств.


3. ТЕОРИЯ И ТЕХНИКА АНТЕННЫХ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ.

Теория антенн. Приёмная и передающая антенны, их основные параметры и технические характеристики. Соотношение режимов приёма и передачи, теорема взаимности. Эффективная поверхность антенны. Обратное излучение приемной антенны. Приближение заданных токов и применение сведений об элементарных излучателях в теории антенн. Учет влияния земной поверхности и экранов.

Система однотипных излучателей. Теорема перемножения диаграмм. Эквивалентные решётки. Непрерывные распределения. Влияние амплитудно-фазового распределения поля и конфигурации апертуры на основные характеристики антенн. Статистические характеристики антенн.

Многоэлементные антенны (решётки). Взаимодействие элементов, метод наводимых э.д.с. в приближении заданных токов.

Фазированные антенные решетки (ФАР). Частотное, фазовое и фазочастотное сканирование. Дискретный и дискретно-коммутационный методы. Приближение бесконечной решетки, теорема Флоке. Многолучевые антенные решетки.

Вопросы синтеза антенн. Сверхнаправленность. Типы антенн и их реализация в различных диапазонах волн.

Антенны длинных, средних и коротких волн. Вибраторные антенны для диапазонов КВ и УКВ. Антенны бегущей волны дискретного и непрерывного типов.

Спиральные, диэлектрические и ребристо-стержневые антенны. Частотно-независимые антенны. Рупорные, зеркальные, линзовые, щелевые и другие антенны СВЧ.

Антенные решётки с электронным сканированием. Системы управления ФАР, применение ферритов и полупроводниковых элементов. Активные решётки (АФАР). Приемо - передающие модули. Самофокусирующиеся антенные системы. Малошумящие антенные системы. Антенны с моделируемыми параметрами. Адаптивные антенны. Антенны для широкополосных сигналов. Антенные системы с регулируемыми поляризационными характеристиками. Моноимпульсные антенные системы.

Диаграммообразование ФАР с помощью оптических методов. Волоконно-оптические и гибридные диаграммообразующие схемы (ДОС) ФАР. Радиооптические антенны.

Учёт особенностей распространения радиоволн и расположе­ния антенны. Вопросы надёжности антенно-фидерных устройств.

Измерение параметров антенно-фидерных устройств.

Применение антенных устройств и систем в технологии производства, биологии и медицине.

Численный электродинамический расчёта основных типов антенных устройств и систем.


4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ АНТЕНН И СВЧ-УСТРОЙСТВ, А ТАКЖЕ ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ПРОИЗВОДСТВА.

Современные компьютерные технологии проектирования, расчёта и оптимизации антенных и СВЧ – устройств широкого применения. Модели базовых элементов разных уровней. Составление модели сложного объекта.

Технология изготовления антенн и СВЧ-устройств.

Методы технологии конструирования антенных и СВЧ-устройств.

Методы технологии конструирования интегральных схем СВЧ.


Литература.

1. Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцов А.Д. Техническая электродинамика. Под ред. Пименова Ю.В. М.: Радио и связь, 2000.

2. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Радио и связь, 2000.

3. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая школа, 1992.

4. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: «Наука», 1989.

5. Григорьев А.Д. Электродинамика и техника СВЧ. М.: Высшая школа, 1990.

6. Черенкова Е.Л., Чернышов О.В. Распространение радиоволн. М.: Радио и связь, 1988.

7. Яковлев О.И. Космическая радиофизика. М.: РФФИ, 1998.

8. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решёток. Под ред. Воскресенского Д.И. М.: Радио и связь, 1994.

9. Антенны и устройства СВЧ: Учебник для вузов. Под ред. Воскресенского Д.И. М: МАИ, 1999..

10. Гоноровский И.С., Демин М.П. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1994.

11. Баскаков С.И., Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 2000.

12. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Радио и связь, 1991.

13. Крылов К.И., Прокопенко В.Т., Тарлыков В.А.. Основы лазерной техники. Л.: Машиностроение, 1990.

14. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкий О.В. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности. М.:Радио и связь, 1991.

15. Кугушев А.М., Голубева Н.С., Митрохин В.И. Основы электроники. Электродинамика и распространение радиоволн. Учебное пособие для вузов. М. : Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.


Похожие:

Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 05. 12. 13 «Системы, сети и устройства телекоммуникаций». по техническим и физико-математическим наукам
«Цифровые и микропроцессорные устройства», «Устройства свч и антенны», «Электроника», «Устройства генерирования и формирования сигналов»,...
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 02. 00. 04 "Физическая химия" по химическим, физико-математическим и техническим наукам

Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам iconПрограмма минимум кандидатского экзамена по специальности 05. 12. 14 «Радиолокация и радионавигация»
«Цифровые устройства и микропроцессоры», «Устройства свч и антенны», «Электроника», «Устройства генерирования и формирования сигналов»,...
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам iconПрограмма минимум кандидатского экзамена по специальности 05. 12. 04 «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения»
«Цифровые устройства и микропроцессоры», «Устройства свч и антенны», «Электроника», «Устройства генерирования и формирования сигналов»,...
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности
Свч и антенны; электроника; устройства генерирования и формирования сигналов; устройства приёма и преобразования сигналов; вычислительные...
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 03 «Радиофизика» по физико-математическим и техническим наукам
Программа разработана экспертным советом по физике Высшей аттестационной комиссии при участии Московского государственного университета...
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 02. 05 «Механика жидкостей, газа и плазмы» по физико-математическим и техническим наукам
В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: механика сплошной среды, гидромеханика, газовая динамика, термодинамика,...
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 03. 01. 02 «Биофизика» по физико-математическим и техническим наукам
Программа разработана экспертным советом по физике Высшей аттестационной комиссии Минобразования России при участии Института проблем...
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности
Свч и антенны; радиотехнические цепи и сигналы; устройства генерирования и формирования сигналов; устройства приема и преобразования...
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности «Антенны, свч устройства и их технология» по техническим и физико-математическим наукам iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 13 «Электрофизика, электрофизические установки» по техническим и физико-математическим наукам
Программа разработана экспертным советом Высшей аттестационной комиссии по энергетике, электрификации и энергетическому машиностроению...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница