Главная
Коллекция "Otherreferats"
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Радиоэлектроника, радиотехника, метрология
Радиоэлектроника, радиотехника, метрология
Радиоматериалы и основы микроэлектроники, компьютерное проектирование. Метрология и радиоизмерения. Радиотехнические цепи и сигналы. Электродинамика и распространение радиоволн. Теория электромагнитного поля. Сверхвысокочастотные и квантовые приборы.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | методичка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.06.2009 |
| Размер файла | 56,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
58
Содержание
- 1. Радиоматериалы и основы микроэлектроники
- 2. Основы компьютерного проектирования
- Раздел 1. Общие сведения об объектах и задачах проектирования
- Раздел 2. Принципы построения и структура САПР
- Раздел 3. Структурное и функциональное моделирование рэу
- Раздел 4. Схемотехническое проектирование рэу
- 3. Метрология и радиоизмерения
- Раздел 1. Основы метрологии
- Раздел 2. Радиоизмерения
- 4. Радиотехнические цепи и сигналы
- 4.1. Радиоэлектроника и области ее применения
- 5. Электродинамика и распространение радиоволн
- Раздел 1. Теория электромагнитного поля
- Раздел 2. Распространение радиоволн
- 6. Сверхвысокочастотные и квантовые приборы
- Раздел 1. Электровакуумные приборы свч диапазона
- Раздел 2. Полупроводниковые приборы свч диапазона
- Раздел 3. Квантовые приборы свч и оптического диапазона
- Литература
1. Радиоматериалы и основы микроэлектроники
Составитель:
А.П. Казанцев - доцент кафедры микроэлектроники Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук.
Под общей редакцией: Б.С. Колосницына, С.Н. Кураевой.
Рецензенты:
В.М. Хасин - директор Высшего профессионального училища электроники;
В.П. Мельников--заведующий лабораторией Института электроники Национальной академии наук Республики Беларусь, кандидат технических наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой радиотехнических устройств Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 5 от 30 октября 2000 г);
Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г).
Согласована с:
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса Республиканского института высшей школы БГУ.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.
Типовая программа "Радиоматериалы и основы микроэлектроники" разработана для студентов специальности "Радиотехника". Целью дисциплины является изучение свойств основных классов радиотехнических материалов и их применения для изготовления деталей и устройств радиоэлектронной аппаратуры, а также изучение основ микроэлектроники как современного этапа развития электроники и использование микроэлектронных устройств в радиотехнических изделиях.
Радиоинженер должен отчетливо понимать процессы, происходящие в материалах во время их работы в электромагнитном поле, уметь исследовать влияние на материал различных факторов, чтобы в каждом отдельном случае правильно выбрать материал.
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательного стандарта и рассчитана на объем 50 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций - 17 час, лабораторных работ - 33 час.
В результате освоения курса "Радиоматериалы и основы микроэлектроники" студент должен:
грамотно и свободно ориентироваться в радиотехнических материалах и их свойствах;
знать численные значения пределов изменения этих свойств;
уметь выбирать материалы для конкретных устройств;
знать современную элементную базу радиоэлектронной аппаратуры.
Предмет и задачи дисциплины и ее значение в плане подготовки радиоинженера.
Классификация радиотехнических материалов по отношению к электромагнитному полю: проводники, диэлектрики, полупроводники, магнетики. Определение материалов по ГОСТу.
Тема 1. Проводники и проводниковые материалы.
Классификация проводниковых материалов. Материалы высокой проводимости: медь, алюминий. Благородные материалы и их применение в микроэлектронике.
Сплавы высокого удельного сопротивления и области их применения.
Основные количественные параметры проводников. Особенности свойств металлов в тонких пленках и слоях.
Тема 2. Физические процессы в диэлектриках.
Поляризация диэлектриков, механизмы поляризации.
Диэлектрическая проницаемость, ее физический смысл и численное значение для диэлектриков различных областей применения.
Электропроводность диэлектриков.
Объемное и поверхностное сопротивление твердых диэлектриков. Потери в диэлектриках. Тангенс угла диэлектрических потерь. Виды диэлектрических потерь. Пробой диэлектриков, виды и механизмы пробоя.
Тема 3. Диэлектрические материалы.
Классификация диэлектрических материалов.
Полимерные материалы, фторсодержащие и кремнийорганические соединения, пластмассы, эластомеры, пропиточные материалы, лаки, клей, компаунды, слоистые пластики. Неорганические диэлектрические материалы: слюда, стекла, ситаллы, керамика.
Назначения и области применения диэлектрических материалов.
Тема 4. Полупроводники и полупроводниковые материалы.
Электропроводность полупроводников. Примесные полупроводники, концентрации и виды носителей заряда. Подвижность носителей заряда. Температурная зависимость удельной проводимости. Фотопроводимость. Методы получения монокристаллических
полупроводников. Легирование полупроводников. Свойства и области применения простых полупроводников и полупроводниковых химических соединений.
Тема 5. Магнетизм и свойства магнетиков.
Деление веществ по магнитным свойствам. Ферромагнетизм, антиферромагнетизм, ферримагнетизм. Процесс намагничивания. Кривая намагничивания. Магнитная проницаемость. Гистерезис. Предельная петля гистеpезиса. Магнитное насыщение. Остаточная индукция и коэрцетивная сила. Потери на гистерезисе и вихревые токи. Зависимость потерь от частоты.
Тема 6. Магнитные материалы.
Общая классификация магнитных материалов. Магнитомягкие материалы и требования к ним. Низкочастотные и высокочастотные магнитомягкие материалы. Основные характеристики и области их применения. Магнитодиэлектрики, требования к ним и области применения. Ферриты низкочастотные и высокочастотные. Технология изготовления и области применения. Ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса. Магнитотвердые материалы. Назначение, области применения.
Тема 7. Введение в микроэлектронику.
Основные термины и определения микроэлектроники. Интегральные микросхемы (ИМС), степень интеграции и деление микросхем по степени интеграции. Плотность упаковки как показатель технологической сложности создания ИМС. Классификация микросхем по конструктивно-технологическим и функциональным признакам. Типовые структуры пленочных гибридных и полупроводниковых микросхем и их сравнительные характеристики. Подложки ИМС и требования к ним.
Тема 8. Методы получения топологии ИМС.
Методы получения рисунка пленочных структур: трафареты, маски. Фотолитография. Фоторезисты. Фотошаблоны. Методы получения фотошаблонов. Перспективные методы литографии.
Тема 9. Методы получения элементов и слоев пленочных ИМС.
Испарение и конденсация материалов на подложке. Термическое испарение. Электронно-лучевое напыление. Катодное распыление. Типовой процесс производства пленочных и гибридных ИМС.
Тема 10. Технологические основы оздания полупроводниковых ИМС.
Основные этапы процесса изготовления полупроводниковых ИС на биполярных и МДП-транзисторах. Диффузия, методы диффузии, диффузанты. Профиль распределения примеси. Особенности легированных слоев. Ионная имплантация, методика проведения легирования, достоинства и недостатки ионной имплантации.
Окисление. Травление. Ионное распыление. Плазмохимическое травление. Анодирование и оксидирование.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.
1. Изучение электропроводности диэлектриков и измерение удельного поверхностного и удельного объемного сопротивления диэлектрических материалов.
2. Определение ширины запрещенной зоны и энергии активации примесных полупроводников термическим методом.
3. Исследование свойств магнитомягких материалов на промышленной частоте.
4. Исследование электрофизических параметров проводниковых материалов.
5. Элементы гибридных интегральных схем.
6. Исследование элементов полупроводниковых ИС.
7. Исследование параметров биполярных логических ИС.
8. Измерение параметров операционного усилителя.
2. Основы компьютерного проектирования
Составитель:
Н.И. Шатило - доцент кафедры радиотехнических устройств Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук.
Рецензенты:
В.К. Конопелько - заведующий кафедрой сетей и устройств телекоммуникаций Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, доктор технических наук, профессор;
И.И. Астровский - заведующий кафедрой терминальных устройств телекоммуникационных систем Высшего колледжа связи, кандидат технических наук, доцент.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой радиотехнических устройств Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 2 от 11 сентября 2000 г);
Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г).
Согласована с:
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса Республиканского института высшей школы БГУ.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.
Типовая программа "Основы компьютерного проектирования радиоэлектронных устройств" разработана для студентов специальности Т 09.01.00 "Радиотехника" в соответствии с требованиями образовательного стандарта и рассчитана на объем 70 учебных часов, которые могут быть распределены на лекции - 35 часов и лабораторные занятия, предусматривающие обязательное использование ПЭВМ - 35 часов.
В результате освоения курса "Основы компьютерного проектирования радиоэлектронных устройств" студент должен:
знать:
принципы построения систем автоматизированного проектирования (САПР)
радиоэлектронных устройств (РЭУ) на основе ПЭВМ;
этапы автоматизированного проектирования РЭУ;
виды обеспечения САПР;
принципы построения математических моделей компонентов и электронных
схем;
основные способы решения типовых задач автоматизированного проектирования РЭУ;
уметь характеризовать:
место и роль человека при автоматизированном проектировании;
место и роль электронной вычислительной техники при автоматизированном проектировании;
содержание различных видов обеспечения САПР;
уметь анализировать:
техническое задание на проектирование РЭУ;
результаты моделирования РЭУ с помощью САПР;
приобрести навыки и качества:
моделирования РЭУ с помощью одного из пакетов прикладных программ
схемотехнического проектирования;
оптимизации схемотехнических решений РЭУ.
Раздел 1. Общие сведения об объектах и задачах проектирования
Тема 1. ПАРАМЕТРЫ ОБЪЕКТОВ И ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
Объект проектирования и его характеристики. Основные задачи проектирования РЭУ. Типовая схема этапа проектирования. Способы проектирования. Основные этапы проектирования.
Тема 2. Уровни и типы процессов проектирования.
Общие характеристики этапов системного, структурного, функционального и схемотехнического проектирования. Возможности и перспективы использования ЭВМ на каждом этапе проектирования. Типы объектов проектирования. Понятие о математических моделях при автоматизации проектирования
Раздел 2. Принципы построения и структура САПР
Тема 3. Общие сведения о САПР.
Принципы построения и пользователи САПР. САПР как человеко-машинная система. Взаимодействие пользователя и САПР. Классификация САПР.
Тема 4. Виды обеспечения САПР. Математическое и лингвистическое обеспечение.
4.1 Классификация видов обеспечения САПР. Состав математического обеспечения. Теория и методы решения задач. Виды алгоритмов.
4.2 Состав лингвистического обеспечения. Языки программирования и проектирования.
Тема 5. Программное и информационное обеспечение.
5.1. Состав программного обеспечения. Системное и предметное программное обеспечение. Функционирование САПР в среде операционных систем.
5.2. Состав информационного обеспечения. Способы организации размещения данных. Способы структурирования данных.
Тема 6. Техническое обеспечение САПР.
Средства программной обработки информации, средства подготовки и ввода данных, средства отображения и документирования информации.
Раздел 3. Структурное и функциональное моделирование рэу
Тема 7. Структурное моделирование РЭУ.
Исходные данные и задача структурного проектирования. Способы структурного моделирования: аналоговый и имитационный. Типовые задачи структурного проектирования. Модели блоков и сигналов.
Тема 8. Функциональное проектирование.
Исходные данные и задача функционального проектирования. Базовые элементы функциональных схем. Построение и алгоритмы моделирования функциональных схем.
Тема 9. Логическое проектирование.
Логическое проектирование как разновидность функционального проектирования. Модели блоков и сигналов. Синхронное и асинхронное моделирование. Двухпозиционное и многопозиционное моделирование.
Раздел 4. Схемотехническое проектирование рэу
Тема 10. Математические модели элементов на этапе схемотехнического проектирования.
Классификация моделей, требования по точности. Схемы замещения математических моделей пассивных элементов. Схемы замещения нелинейной и линейной математических моделей полупроводниковых диодов. Соотношения между токами и напряжениями в моделях. Определение параметров моделей по справочным данным.
Тема 11. Математические модели биполярных транзисторов.
Схемы замещения нелинейной (Эберса-Молла) и линейной (Джиаколетто) моделей биполярных транзисторов. Соотношения между токами и напряжениями в моделях. Определение параметров моделей по справочным данным.
Тема 12. Математические модели полевых транзисторов.
Схемы замещения нелинейной и линейной моделей полевых транзисторов. Соотношения между токами и напряжениями в моделях. Определение параметров моделей по справочным данным.
Тема 13. Макромодели.
Схемы замещения нелинейной и линейной моделей операционного усилителя. Соотношения между токами и напряжениями в моделях. Определение параметров моделей по справочным данным.
Тема 14. Формирование математических моделей электронных схем.
Метод узловых напряжений. Топологический метод.
Тема 15. Моделирование типовых режимов работы РЭУ.
Статический режим, переходные процессы и частотные характеристики. Моделирование влияния дестабилизирующих факторов на характеристики и параметры РЭУ.
Тема 16. Оптимизация характеристик РЭУ.
Задачи оптимизации характеристик РЭУ. Формирование критериев оптимальности, детерминированные и статистические методы оптимизации.
Примерный перечень лабораторных работ.
Изучение технических средств ПЭВМ и пакета прикладных программ ПП) схемотехнического проектирования.
Изучение входного языка ППП.
Анализ статического режима РЭУ, работа с библиотеками в ППП.
Анализ амплитудно-частотных характеристик РЭУ в ППП.
Анализ переходных процессов и спектральный анализ в ППП.
Составление макромоделей РЭУ и работа с ними в ППП.
Оптимизация характеристик РЭУ в ППП.
Примерный перечень курсовых работ.
Курсовые работы предусматривают моделирование на ПЭВМ принципиальных электрических схем различных РЭУ.
Примерный перечень компьютерных программ.
Пакет прикладных программ Pspice (версии 4.0 и выше).
Пакет прикладных программ MicroCAP (версии 3.0 и выше).
Пакет прикладных программ MicroSim (версии 2.0 и выше).
Пакет прикладных программ NAP (версии 4.0 и выше)
3. Метрология и радиоизмерения
Составитель:
В.Т. Ревин - доцент кафедры метрологии и стандартизации Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук, доцент.
Рецензенты:
Кафедра радиотехники Военной академии Республики Беларусь (протокол № 61 от 16 октября 2000 г);
Б.В. Цитович - профессор кафедры стандартизации, метрологии и информационных систем Белорусской государственной политехнической академии, кандидат технических наук, профессор.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой радиотехнических устройств Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 5 от 30 октября 2000 г);
Кафедрой метрологии и стандартизации Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 30 октября 2000 г);
Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г).
Согласована c:
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса Республиканского института высшей школы БГУ.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.
Значение дисциплины "Метрология и радиоизмерения" при подготовке инженеров радиотехнического профиля непрерывно возрастает в соответствии с возрастанием роли радиотехнических и радиоэлектронных систем во всех сферах деятельности государства и повседневной жизни людей. Исходя из этого, необходимо более эффективно использовать новейшие достижения науки и техники для обеспечения полного удовлетворения потребности предприятий, организаций и населения в изделиях радиотехники, радиоэлектроники, услугах связи и т.д. Дисциплина "Метрология и радиоизмерения" систематизирует и углубляет полученные студентами ранее знания, умения и навыки и создает фундамент для завершения подготовки студентов на последующих этапах обучения. Она обеспечивает базовую подготовку радиоинженеров в области метрологии и радиоизмерений, которая должна непрерывно действовать во время всего периода обучения.
Целью преподавания данной дисциплины является приобретение студентами знаний и навыков в области метрологии, электрических, радиотехнических и других видов измерений, оценки погрешностей результатов измерений, а также умение практически применить полученные знания для повышения качественных показателей радиотехнических изделий.
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательного стандарта специальности Т.09.01.00 (РД РБ 02100.5.108-98) и рассчитана на объем 70 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций - 34 часа, лабораторных работ - 32 часа; практических занятий - 4 часа.
Основные задачи изучения дисциплины определяются требованиями к подготовке радиоинженеров, вытекающими из выше перечисленных образовательных стандартов.
В результате изучения дисциплины студенты должны знать:
основные принципы, методы и средства измерений электрических, радиотехнических и других величин в широком диапазоне частот измерительных сигналов и широких пределах изменения значений измеряемых величин;
основы теории погрешностей и метрологического обеспечения разработки, производства и эксплуатации изделий радиотехники и радиоэлектроники;
конкретные типы современных отечественных и зарубежных электро - и радиоизмерительных приборов, установок и систем общего и специального назначения;
приобрести навыки:
метрологически правильного выбора метода и средства измерения;
методически правильного выполнения измерений, оценки точности и оформления результатов измерений в соответствии с действующей нормативной документацией;
эксплуатации современной отечественной и зарубежной электро - и радиоизмерительной аппаратуры в процессе разработки, производства и эксплуатации радиоэлектронных средств;
уметь характеризовать:
основные проблемы и понятия метрологии и измерительной техники;
влияние метрологии на научно-технический прогресс в обществе;
связь метрологии с наукой, производством и эксплуатацией радиотехнических и радиоэлектронных средств;
нормативные документы на параметры изделий радиоэлектроники;
связь контроля и диагностики параметров сигналов и изделий с обеспечением их качества;
составляющие погрешностей результатов измерений;
уметь анализировать:
методы измерений и примеряемые средства измерений с точки зрения достижения единства и требуемой точности измерений;
погрешности результатов измерений и средств измерений;
результаты измерений параметров сигналов и изделий радиоэлектроники.
Дисциплина "Метрология и радиоизмерения" методически тесно связана с другими дисциплинами данной специальности.
Материалы дисциплины базируются на знаниях, полученных студентами при изучении следующих дисциплин: физика, высшая математика, теория вероятностей и математическая статистика, дискретная математика, электротехника, электронные приборы, техническая электроника, электромагнитные поля и волны, цифровая и вычислительная техника.
Раздел 1. Основы метрологии
Тема 1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТРОЛОГИИ И ИЗМЕРЕНИЯХ.
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.
Введение. Роль измерений в науке, технике и других сферах деятельности страны. Значение дисциплины в подготовке радиоинженеров, ее задачи и содержание.
Основные термины и определения в области метрологии: метрология, физические величины и их единицы, измерения и их виды, принципы и методы измерений, погрешности измерений и их разновидности, средства измерений.
Классификация средств измерений физических величин и принятая система их обозначений. Технические и метрологические характеристики средств измерений, погрешности средств измерений. Нормирование метрологических характеристик.
Тема 1.2 СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ПОГРЕШНОСТИ.
Классификация систематических погрешностей. Способы обнаружения и оценки систематических погрешностей. Способы уменьшения и исключения систематических погрешностей.
Тема 1.3 СЛУЧАЙНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ.
Математическое описание случайных погрешностей и их вероятностных характеристик. Точечная и интервальная оценки случайных погрешностей результатов прямых равноточных измерений. Критерий грубых погрешностей. Оценка погрешностей результатов измерений с однократными наблюдениями.
Оценка случайных погрешностей результатов косвенных измерений. Критерий ничтожных погрешностей.
Тема 1.4 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ.
Обработка результатов многократных наблюдений при прямых и косвенных измерениях. Суммирование не исключенных систематических погрешностей. Оценка суммарной погрешности результата измерения. Формы представления результатов измерений. Обработка результатов измерений и оценки погрешностей с помощью компьютера.
Тема 1.5 МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ.
Основные положения метрологического обеспечения. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическая служба. Передача размера единиц физических величин. Эталоны единиц электрических величин. Поверочные схемы.
Раздел 2. Радиоизмерения
Тема 2.1 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАДИОИЗМЕРЕНИЙ.
Классификация измерительных приборов и преобразователей. Принятая система их обозначений. Общие требования к измерительным приборам и преобразователям. Общие структурные схемы приборов непосредственной оценки и сравнения, их краткая характеристика.
Тема 2.2 ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ.
Измеряемые параметры тока и напряжения. Классификация методов и приборов для измерения тока и напряжения. Измерение тока и напряжения электромеханическими приборами. Общие сведения об электромеханических приборах и их классификация по способу преобразования измерительной информации.
Магнитоэлектрические, электродинамические, электромагнитные, электростатические и индукционные приборы. Принцип работы, устройство, область применения и основные характеристики. Расширение пределов измерений по току и напряжению. Шунты, делители напряжений, измерительные трансформаторы.
Измерение тока и напряжения на радиочастотах. Выпрямительные и термоэлектрические амперметры. Принцип работы, область применения и основные характеристики.
Измерение напряжения электронными аналоговыми вольтметрами. Аналоговые вольтметры непосредственной оценки и сравнения. Типовые структурные схемы и основные функциональные узлы аналоговых вольтметров. Селективные вольтметры. Зависимость показаний вольтметров от формы кривой измеряемого напряжения.
Общие сведения и понятия в области цифровых измерительных приборов (ЦИП). Основные методы аналого-цифрового преобразования измеряемых величин. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) - как основные элементы ЦИП. Системы счисления и коды, применяемые в ЦИП. Классификация ЦИП в зависимости от метода аналого-цифрового преобразования и типа АЦП.
Измерение напряжения электронными цифровыми вольтметрами. Классификация цифровых вольтметров. Цифровые вольтметры постоянного тока, реализующие время-импульсный, частотно-импульсный и кодоимпульсный методы аналого-цифрового преобразования. Цифровые вольтметры переменного тока. Универсальные цифровые вольтметры и мультиметры. Основные узлы цифровых вольтметров
Тема 2.3 ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ.
Общие сведения (понятия мгновенной, средней, импульсной, полной, активной и реактивной мощности) и классификация методов и приборов для измерения мощности.
Измерение поглощаемой мощности на высоких и сверхвысоких частотах. Тепловые методы измерения мощности: болометрический (термисторный) и термоэлектрический. Электронные методы: метод вольтметра и метод с использованием "горячих" носителей тока.
Измерение проходящей мощности. Метод с использованием направленных ответвителей, метод поглощающей стенки, метод с использованием эффекта Холла и пондеромоторный метод.
Тема 2.4 ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ И ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ.
Общие сведения и классификация приборов для измерения частоты и интервалов времени. Принципы и методы измерений частотных и временных параметров в различных частотных диапазонах.
Резонансные частотомеры, принцип работы, устройство и область применения.
Цифровые частотомеры. Типовая, структурная схема цифрового частотомера, основные режимы работы и параметры цифровых частотомеров. Частотомеры низких, высоких и сверхвысоких частот.
Тема 2.5 ИЗМЕРЕНИЕ ФАЗОВОГО СДВИГА.
Общие сведения и классификация методов и приборов для измерения фазового сдвига.
Метод суммы и разности напряжений. Нулевой метод.
Метод преобразования фазового сдвига в интервал времени. Цифровые фазометры. Гомодинные и гетеродинные фазометры.
Тема 2.6 ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМЫ, СПЕКТРА И НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛОВ.
Классификация приборов для исследования формы электрических сигналов. Электронно-лучевые осциллографы. Обобщенная структурная схема и основные параметры осциллографов.
Универсальные осциллографы и их основные разновидности: одноканальные, многоканальные и многолучевые, многофункциональные и цифровые осциллографы. Скоростные, стробоскопические и запоминающие осциллографы. Осциллографические измерения и их автоматизация.
Анализ спектра сигналов. Общие сведения и краткая характеристика методов и способов анализа спектра. Фильтровые и цифровые анализаторы спектра. Анализаторы гармоник. Основные параметры и область применения анализаторов.
Измерение параметров модуляции. Основные виды модуляции и измеряемые параметры. Измерение коэффициента амплитудной модуляции, девиации частоты и индекса частотной модуляции.
Тема 2.7 ИЗМЕРЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ.
Общие сведения об измерениях характеристик случайных сигналов. Основные вероятностные характеристики случайных сигналов и их оценки. Измерение среднего значения, средней мощности и дисперсии стационарных эргодических сигналов. Анализ распределения вероятностей этих сигналов. Измерение корреляционных функций. Анализ спектра случайных сигналов.
Тема 2.8 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ.
Принципы построения и классификация измерительных генераторов. Обобщенная структурная схема и основные параметры измерительных генераторов. Измерительные генераторы гармонических сигналов. Низкочастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные генераторы. Генераторы качающейся частоты. Синтезаторы частоты.
Измерительные генераторы импульсов и сигналов специальной формы. Генераторы шумовых сигналов.
Тема 2.9 ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМПОНЕНТОВ И ЦЕПЕЙ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПОСТОЯННЫМИ.
Классификация методов и приборов для измерения параметров цепей с сосредоточенными постоянными. Понятие двухполюсников и четырехполюсников. Измеряемые параметры.
Измерение параметров двухполюсников. Магнитоэлектрические и электронные омметры. Основы теории и классификация измерительных мостов. Измерительные мосты постоянного и переменного токов. Измерительные мосты для измерения параметров двухполюсников. Резонансные приборы для измерения параметров двухполюсников контурного и генераторного типов. Цифровые приборы для измерения параметров двухполюсников.
Измерение параметров четырехполюсников. Измерители амплитудно-частотных, фазочастотных и амплитудных характеристик четырехполюсников.
Тема 2.10 ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМПОНЕНТОВ И ЦЕПЕЙ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПОСТОЯННЫМИ.
Общие сведения и классификация приборов для измерения параметров цепей с распределенными постоянными.
Измерение параметров двухполюсников. Измерительные линии. Измерители полных сопротивлений.
Измерение параметров четырехполюсников. Измерители коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) и ослабления. Измерители S-параметров взаимных и невзаимных четырехполюсников.
Измерение неоднородностей в линиях передачи. Импульсные рефлектометры с зондирующим импульсом и единичным перепадом напряжения.
Тема 2.11 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ.
Основные направления и принципы автоматизации. Частичная и полная автоматизация. Применение микропроцессоров в измерительных приборах. Измерительно-вычислительные комплексы. Информационно-измерительные системы. Примеры реализации.
Агрегатирование средств измерений. Принципы построения агрегатных комплексов средств измерений. Примеры реализации в измерительной технике.
Общие сведения об интерфейсах агрегатных комплексов средств измерений. Особенности реализации и применения последовательного связного интерфейса RS-232C и параллельного интерфейса IEEE-488 (КОП).
Примерный перечень практических занятий.
Обработка результатов многократных наблюдений при прямых измерениях.
Обработка результатов при косвенных измерениях с многократными наблюдениями физических величин, подвергаемых прямым измерениям.
Примерный перечень лабораторных работ.
Аналоговые и цифровые комбинированные приборы для измерения силы тока, напряжения и сопротивления.
Измерение мощности.
Измерение напряжений.
Измерение частотных и временных параметров радиосигналов.
Исследование методов и средств измерений фазовых сдвигов.
Исследование универсального электронно-лучевого осциллографа.
Анализ спектра, измерение параметров модуляции и нелинейных искажений сигналов.
Измерение параметров двухполюсников и четырехполюсников.
4. Радиотехнические цепи и сигналы
Составители:
B.М. Дашенков - заведующий кафедрой теоретических основ радиотехники Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, доктор физико-математических наук, профессор;
А.К. Битусь - доцент кафедры теоретических основ радиотехники Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук.
Рецензенты:
В.С. Анищенко - заведующий кафедрой радиофизики Саратовского государственного университета (Россия), доктор физико-математических наук, профессор;
И.И. Салий - заведующий кафедрой электрорадиотехники Саратовского государственного университета (Россия), доктор физико-математических наук, профессор;
П.Д. Кухарчик - заведующий кафедрой радиофизики Белорусского государственного университета, доктор физико-математических наук, профессор, член-коррепондент Белорусской национальной академии наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой теоретических основ радиотехники Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 3 от 13 ноября 2000 г);
Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г).
Согласована с:
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области электрорадиотехники и информатики; Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса Республиканского института высшей школы БГУ.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.
Типовая программа курса "Радиотехнические цепи и сигналы" (РЦС) разработана для студентов специальностей Т.09.01.00 "Радиотехника" и Т.02.00 "Радиотехнические системы".
Цель курса РЦС состоит в глубоком освоении студентами теоретических основ радиотехники и использовании полученных знаний в качестве базы при изучении всех последующих радиотехнических дисциплин.
В курсе РЦС излагаются основные идеи и методы современной радиотехники, изучаются свойства сигналов, помех и их преобразования в различных радиотехнических цепях
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных стандартов и рассчитана на объем 170 аудиторных учебных часов. Примерное распределение часов по видам занятий: лекций - 102 часа, лабораторных работ и практических занятий -68 часов.
В результате освоения курса РЦС студент должен:
знать:
основы общей теории сигналов и цепей;
методы анализа детерминированных и случайных сигналов;
методы анализа линейных, нелинейных и параметрических радиотехнических цепей;
основные свойства преобразования сигналов в радиотехнических цепях;
элементы теории оптимальной линейной фильтрации сигналов;
уметь:
рассчитывать временные и спектральные характеристики сигналов при прохождении их через радиотехнические цепи;
определять функциональную пригодность конкретных цепей для осуществления заданных преобразований сигналов;
применять цифровые ЭВМ при решении задач анализа и преобразования детерминированных и случайных сигналов;
приобрести навыки:
расчета характеристик цепей и сигналов;
владения основными методами расчета процессов преобразования сигналов при их прохождении через радиотехнические цепи;
экспериментального исследования цепей, сигналов и их характеристик.
4.1. Радиоэлектроника и области ее применения
Радиоэлектроника. Классификация радиотехнических сигналов и цепей. Основная задача радиотехники - передача информации на расстояние. Канал связи. Обобщенные характеристики сигнала и канала связи. Частоты, используемые в радиотехнике. Проблема борьбы с помехами. Основные тенденции развития радиотехники.
1. ЭЛЕМЕНТЫ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ СИГНАЛОВ.
Виды сигналов и их характеристики. Геометрические методы в теории сигналов. Векторное представление сигналов. Норма и энергия. Спектральное представление сигналов. Обобщенный ряд Фурье. Системы базисных функций. Погрешность аппроксимации рядом Фурье. Неравенство Бесселя. Теорема Парсеваля.
2. СПЕКТРАЛЬНЫЙ И КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СИГНАЛОВ.
Гармонический анализ периодических сигналов. Спектр периодического сигнала. Комплексная и тригонометрическая формы ряда Фурье. Действительная и мнимая составляющие, модуль и фаза спектра. Распределение энергии в спектре периодического сигнала. Дискретное преобразование Фурье. Примеры разложения в ряд Фурье некоторых периодических сигналов.
Гармонический анализ непериодических сигналов. Спектр непериодического сигнала. Связь между спектрами одиночного и периодического сигналов.
Основные свойства преобразования Фурье. Теоремы о спектрах: сложения, запаздывания, сжатия, смещения, о производной, об интеграле, о произведении функций, дуальности. Распределение энергии в спектре непериодического сигнала.
Спектры некоторых сигналов: гауссового, прямоугольного, треугольного, экспоненциального. Испытательные сигналы: дельта-функция, единичный скачок и их спектры.
Связь между длительностью импульса и шириной его спектра. Соотношение "неопределенности".
Дискретизация непрерывных сигналов. Теорема отсчетов. Ряд Котельникова. Теорема отсчетов в частотной области. Число степеней свободы сигнала.
Корреляционный анализ детерминированных сигналов. Свойства корреляционных функций. Соотношение между корреляционной функцией и спектром сигнала.
3. МОДУЛИРОВАННЫЕ КОЛЕБАНИЯ (РАДИОСИГНАЛЫ).
Общие определения. Bиды модуляции.
Амплитудная модуляция. Спектральное и векторное представление АМ сигналов. Энергетические соотношения при АМ. Балансная и однополосная модуляции.
Угловая модуляция. Фаза и мгновенная частота. Фазовая и частотная модуляции, сходство и различие между ними. Гармоническая УМ. Спектры ЧМ и ФМ колебаний. Энергетические соотношения при УМ.
ЛЧМ-сигнал, его база, спектр и функция корреляции.
Смешанная АМ-УМ, и ее спектр.
Корреляционная функция модулированных колебаний. Узкополосные сигналы и их обобщенное представление.
Аналитический сигнал, его спектральная и временная характеристики. Соотношения Гильберта. Комплексная огибающая сигнала.
Сравнительная оценка модулированных радиосигналов. Требования к спектрам радиосигналов, обусловленные проблемами электромагнитной совместимости.
4. ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ С ПОСТОЯННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ.
Классификация радиотехнических цепей и их параметры. Импульсная, переходная и частотная характеристики линейной цепи, их свойства.
Минимальнофазовые и неминимальнофазовые цепи. Активные цепи. Характеристики активных цепей. Схемы замещения.
Влияние обратных связей на характеристики цепей. Критерии устойчивости линейных цепей: Рауса-Гурвица, Найквиста, Михайлова.
5. ПРОХОЖДЕНИЕ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ.
Методы анализа линейных цепей во временной и частотной областях. Спектральный метод и его связь с другими методами, достоинства и недостатки.
Дифференцирующие и интегрирующие цепи, их реализация и характеристики. Прохождение через дифференцирующие и интегрирующие цепи прямоугольных импульсов.
Избирательные цепи, их реализация характеристики. Понятие о низкочастотном аналоге избирательной радиоцепи. Расчет прохождения сигналов через избирательные цепи методом комплексной огибающей. Прохождение через избирательные цепи АМ и ЧМ сигналов.
6. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ И МЕТОДЫ ИХ АНАЛИЗА.
Общие сведения о нелинейных цепях. Нелинейные элементы, их характеристики и параметры. ВАХ нелинейных цепей. Аппроксимация нелинейных характеристик. Балансные цепи с четными и нечетными характеристиками.
Режимы "слабых" и "сильных" сигналов. Преобразование спектра сигнала в нелинейной безинерционной цепи при аппроксимации ВАХ степенным полиномом. Гармоническое, бигармоническое и полигармоническое воздействие на входе. Комбинационные частоты.
Преобразование спектра сигнала при кусочно-линейной аппроксимации ВАХ. Метод угла отсечки.
Коэффициенты гармонических составляющих.
Анализ колебаний в линейных и нелинейных цепях методом фазовой плоскости. Сущность метода, основные определения. Фазовые траектории, особые точки, изоклины. Предельные циклы. Характер движения и типы особых точек. Фазовые портреты. Методы их построения.
7. ОСНОВНЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ.
Преобразование спектра сигнала в параметрических цепях. Комбинационные частоты. Отличие от преобразования в нелинейных цепях.
Нелинейное резонансное усиление колебаний. Режимы работы и параметры усилителей.
Умножение частоты. Резонансные умножители. Идеальные умножители. Параметрические умножители.
Амплитудная модуляция. Схемы, параметры и основные характеристики амплитудных модуляторов. Балансный модулятор.
Угловая модуляция. Прямые и косвенные методы получения колебаний с УМ. Выпрямление колебаний. Схемы и параметры однополупериодных и двухполупериодных выпрямителей.
Детектирование АМ сигналов. Линейное и квадратичное детектирование. Детектирование сигналов БМ, без одной боковой и с одной боковой полосой.
Параметрическое (синхронное) детектирование.
Детектирование колебаний с угловой модуляцией. Основные идеи, методы и схемы.
Преобразование частоты. Балансный и кольцевой преобразователи частоты.
8. АВТОГЕНЕРАТОРЫ.
Структурная схема автоколебательной системы. Обратная связь. Роль нелинейности. Энергетические соотношения. Мягкий и жесткий режимы работы.
Фазовая плоскость автоколебательных систем. Возможность применения критериев устойчивости линейных систем к анализу нелинейных систем.
Нелинейное дифференциальное уравнение генератора и его решение в линейном приближении. Недостатки линейного приближения.
Стационарный режима генератора. Квазилинейный метод анализа. Уравнение стационарности. Баланс амплитуд и баланс фаз. Определение амплитуды колебаний методом кривой средней крутизны. Стабильность частоты. Достоинства и недостатки квазилинейного метода.
Переходный режим генератора. Методы решения нелинейных дифференциальных уравнений. Решение нелинейного уравнения Ван-дер-Поля методом медленно меняющихся амплитуд. "Укороченные" уравнения. Закон установления амплитуды при различных начальных условиях.
Схемы генераторов. Трехточечные генераторы с емкостной и индуктивной связями.
Генераторы на двухполюсниках с отрицательным сопротивлением. Условия самовозбуждения генераторов с характеристиками N и S-типов.
RC-генераторы гармонических колебаний. Цепи обратной связи. Влияние отрицательной обратной связи на форму колебаний. Схемы генераторов. Автоколебательные системы первого порядка, их особенности и реализация.
Релаксационные генераторы второго порядка. Переход от гармонических колебаний к релаксационным. Блокинг-генератор. Мультивибратор.
9. ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ И УСИЛЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ.
Общие сведения. Энергетическая трактовка процесса возбуждения колебаний в контуре при периодическом изменении емкости. Условия самовозбуждения. Дифференциальное уравнение контура с переменной реактивностью. Области возбуждения. Параметроны - емкостной и индуктивный. Стационарный режим работы параметрического генератора. Механизмы ограничения амплитуды колебаний.
Усиление колебаний в параметрических цепях. Энергетические соотношения Мэнли-Роу, их физический смысл и применения для исследования различных режимов преобразования колебаний. Одноконтурный параметрический усилитель. Двухконтурные параметрические усилители. Параметрические устройства СВЧ.
10. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ.
Детерминированный и вероятностно-статистический подходы к изучению сигналов. Первичные сведения о случайных процессах. Ансамбль реализаций случайного процесса. Функция распределения. Законы распределения вероятностей случайных процессов. Одномерная и многомерные плотности вероятности.
Моментные функции случайных процессов. Центральные моментные характеристики. Математическое ожидание, средний квадрат, дисперсия процесса. Корреляционные моменты случайных процессов. Корреляционная функция, как мера статистических связей. Характеристическая функция случайных процессов.
Закон распределения вероятностей суммы случайных процессов.
Стационарные и нестационарные случайные процессы, их моментные характеристики.
Эргодические случайные процессы. Принцип статистического усреднения по времени. Спектральные характеристики случайных сигналов, и их отличие от спектральных характеристик детерминированных сигналов. Связь между спектральной плотностью мощности случайного процесса и корреляционной функцией сигнала, устанавливаемая теоремой Винера-Хинчина. Соотношение между шириной спектра и интервалом корреляции.
Формулировка центральной предельной теоремы. Примеры ее применения.
Модели случайных процессов. Нормальный случайный процесс, "белый" шум. Их статистические характеристики.
Узкополосные нормальные случайные сигналы. Вероятностные характеристики огибающей и фазы.
Вероятностные характеристики огибающей и фазы суммы узкополосного нормального случайного сигнала и гармонического сигнала.
11. ПРОХОЖДЕНИЕ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ.
Линейные преобразования случайных процессов. Корреляционная и спектральная характеристики на выходе цепи.
Эффект нормализации случайных сигналов в узкополосных цепях.
Дифференцирование и интегрирование случайных сигналов. Корреляционная функция. Условия дифференцируемости и интегрируемости.
12. ПРОХОЖДЕНИЕ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ.
Воздействие случайных сигналов на нелинейные безинерционные цепи. Преобразование одномерной плотности вероятности. Корреляционная и спектральная характеристики на выходе цепи.
Воздействие узкополосной нормальной помехи на линейный и квадратичный детекторы АМ сигналов. Эффект "расширения" спектра помехи при детектировании. Анализ соотношения сигнал/помеха на выходе АМ детектора. Сравнение помехоустойчивости линейного и квадратичного детекторов.
Анализ воздействия узкополосного нормального шума и сигнала на детектор ЧМ. Выигрыш в соотношении сигнал/помеха при использовании ЧМ сигналов.
13. ЭЛЕМЕНТЫ ОПТИМАЛЬНОЙ ЛИНЕЙНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ СИГНАЛОВ.
Прием сигналов на фоне помех, как статистическая задача. Понятие о согласованной оптимальной фильтрации сигналов.
Передаточная характеристика согласованного фильтра в приближении помехи типа "белый шум". Физические процессы в фильтре, согласованном с сигналом.
Импульсная характеристика согласованного фильтра. Форма сигнала и статистические характеристики помехи на выходе согласованного фильтра.
Условия физической реализуемости согласованных фильтров.
Структура оптимального приемника при нормальной помехе. Отношение сигнал/шум на выходе корреляционного приемника.
Решение задачи согласованной фильтрации при "небелом" шуме.
Формирование сигналов, согласованных с заданным фильтром.
Примеры реализации согласованных фильтров для различных сигналов.
Реализация согласованной фильтрации с помощью устройств на поверхностных акустических волнах.
14. ДИСКРЕТНАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ.
ЦИФРОВЫЕ ФИЛЬТРЫ.
Понятие о дискретной обработке сигналов. Алгоритм быстрого преобразования Фурье. Алгоритм дискретной свертки.
Принцип действия цифровых фильтров. Понятие о рекурсивных и нерекурсивных цифровых фильтрах. Примеры их синтеза.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ.
Спектральный анализ сигналов.
Корреляционный анализ сигналов.
Дискретизация сигналов. Теоремы отсчетов.
Линейные цепи.
Нелинейные цепи.
Модулированные колебания.
Фазовая плоскость линейных и нелинейных систем.
Автогенераторы гармонических сигналов.
Параметрические цепи и колебания.
Законы распределения случайных сигналов.
Преобразование случайных сигналов в линейных и нелинейных цепях.
Корреляционный анализ случайных сигналов.
Оптимальная линейная фильтрация сигналов.
Цифровая фильтрация сигналов.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.
Исследование спектров видео и радиосигналов
Корреляционный анализ детерминированных сигналов.
Исследование способов дискретизации сигналов (теорема Котельникова).
Исследование прохождения сигналов через линейные цепи.
Исследование различных нелинейных преобразований сигналов.
Исследование амплитудной и угловой модуляции.
Исследование процессов выпрямления и детектирования АМ сигналов.
Исследование процессов детектирования УМ сигналов.
Исследование LC и RC генераторов.
Исследование колебаний в параметрических цепях.
Исследование движения линейных и нелинейных систем на фазовой плоскости.
Исследование законов распределения случайных сигналов.
Исследование линейных и нелинейных преобразований случайных сигналов в радиотехнических цепях.
Корреляционный анализ случайных сигналов.
Исследование оптимальной линейной фильтрации.
Исследование цифровой фильтрации сигналов.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ КУРСОВЫХ РАБОТ.
Анализ прохождения сигналов заданной формы через линейные цепи спектральным методом.
Анализ прохождения сигналов заданной формы через линейные цепи временным методом.
Анализ прохождения сигналов заданной формы через нелинейные цепи.
Анализ прохождения случайных сигналов через линейные и нелинейные цепи.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ.
Специальный программный комплекс, разработанный на кафедре теоретических основ радиотехники Белгосуниверситета информатики и радиоэлектроники, для компьютерного сопровождения лекций, проведения практических занятий, лабораторных и курсовых работ.
Пакеты прикладных программ MICROCAP, MATLAB, MATCAD, DERIVE, MAPLE, STATISTIKA и др.
5. Электродинамика и распространение радиоволн
Составитель:
А.А. Кураев - заведующий кафедрой "Антенны и устройства СВЧ", доктор физико-математических наук, профессор.
Рецензенты:
Кафедра радиофизики Белорусского государственного университета (протокол № 2 от 5 сентября 2000 г);
Ю.П. Воропаев--профессор кафедры радиотехники Военной академии Республики Беларусь, доктор технических наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой антенн и устройств СВЧ Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 2 от 18 сентября 2000 г);
Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г).
Согласована с:
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса Республиканского института высшей школы БГУ.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.
Цель преподавания дисциплины - освоение студентами основ теории электромагнитного поля, современных методов решения краевых задач электродинамики для базовых элементов СВЧ волноводов и резонаторов, физики возбуждения электромагнитных волн, дифракции, преломления и отражения, включая случаи неоднородных и анизотропных сред.
Основными задачами изучения дисциплины в соответствии с учебным планом и квалификационной характеристикой специальности являются:
овладение фундаментальными знаниями в области электромагнитной теории;
изучение современных методов решения прикладных задач электродинамики, включая методы преобразования координат, вариационные и проекционные методы;
изучение электромагнитных полей в волноводах и резонаторах;
изучение явлений дифракции, процессов преломления и отражения волн в различных средах;
освоение машинных методов расчета и методов изменения параметров СВЧ узлов и трактов.
Студенты должны уметь:
правильно оценивать функциональное назначение и требования к параметрам типов линий передачи, элементов и устройств СВЧ, на основе которых конструируются СВЧ элементы РТУ и РТС;
производить расчет на ПЭВМ и комбинационный синтез СВЧ элементов РТУ и РТС;
измерять параметры и характеристики узлов РТУ и РТС;
самостоятельно разбираться в научно-технической литературе по технике СВЧ и СВЧ узлам РТУ и РТС.
Изучение курса "Электродинамика и распространение радиоволн" базируется на знаниях, приобретенных студентами при изучении следующих дисциплин:
"Высшая математика" - разделы "Уравнения математической физики", "Векторный анализ", "Специальные функции";
"Физика" - разделы "Электромагнетизм", "Оптика";
"Электротехника" - разделы "Резонансные цепи", "Теория длинных линий".
Курс "Электродинамика и распространение радиоволн" обеспечивает изучение следующих дисциплин:
"Антенны и устройства СВЧ";
"СВЧ и квантовые приборы";
"Радиоприемные устройства";
"Радиотехнические системы";
"Электромагнитная совместимость";
"Системы мобильной радиосвязи".
Подобные документы
Расчёт напряжённости электрического поля на входе радиоприёмного устройства при заданной мощности излучения. Определение скорости распространения и направления прихода электромагнитного поля. Изучение поляризационных характеристик и искажений сигнала.
курсовая работа [198,7 K], добавлен 23.12.2012Цели и задачи метрологии. Основы метрологического обеспечения. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. Калибровка средств измерений. Российская система калибровки. Воспроизведение единиц физических величин и передача их размера.
учебное пособие [7,8 M], добавлен 29.01.2011Варианты заданий к курсовому проектированию по дисциплине "Основы компьютерного проектирования и моделирования радиоэлектронных средств" для студентов 4 курса дневного обучения специальности 210302 "Радиотехника". Порядок выполнения курсового проекта.
курсовая работа [747,4 K], добавлен 03.01.2009Изучение метрологии как науки об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, способах достижения требуемой точности. Классификация и принцип работы измерительных средств. Основные этапы развития стандартизации и сертификации в России.
курсовая работа [386,1 K], добавлен 30.06.2015Основные понятия и классификация приборов для измерения напряженности электромагнитного поля и помех. Измерение напряженности электромагнитного поля. Метод эталонной антенны. Метод сравнения. Измерительные приемники и измерители напряженности поля.
реферат [31,8 K], добавлен 23.01.2009Метрология как наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Способы нормирования метрологических характеристик средств измерений, поверка электродинамических и электромагнитных приборов.
курсовая работа [178,5 K], добавлен 09.11.2012Сигналы в системах (зондирующий, сигнал подсвета, запросный, собственное радиоизлучение объекта наблюдения, отраженный сигнал и т.п.). Электромагнитные поля. Поляризационная структура электромагнитного поля. Амплитудное равномерное распределение поля.
реферат [2,0 M], добавлен 14.12.2008Системы передачи информации с помощью радиотехнических и радиоэлектронных приборов. Понятие, классификация радиоволн, особенности их распространения и диапазон. Факторы, влияющие на дальность и качество радиоволн. Рефракция и интерференция радиоволн.
реферат [81,5 K], добавлен 27.03.2009Аппроксимация ВАХ нелинейного элемента полиномом второй степени. Общий анализ резонансного усилителя мощности. Оценка коэффициента нелинейных искажений тока, амплитуды колебаний. Изучение прохождения смеси сигнал + шум через активную линейную цепь.
курсовая работа [778,9 K], добавлен 15.05.2015Криоэлектроника (криогенная электроника) – направление электроники и микроэлектроники, охватывающее исследование взаимодействия электромагнитного поля с электронами в твердых телах при криогенных температурах и создание электронных приборов на их основе.
реферат [124,3 K], добавлен 30.12.2008
