Теория передачи электромагнитных волн

内容描述: У студента сформируются следующие знания и навыки. Понимание основных физических принципов распространения электромагнитных волн в различных средах. Знание законов, регулирующих процессы излучения, поглощения и отражения электромагнитных волн.Умение анализировать и моделировать процессы распространения электромагнитных волн в линейных и нелинейных средах.Навыки проектирования и оптимизации антенн, линий передач и других компонентов систем передачи электромагнитных волн. Понимание современных методов исследования и измерения параметров электромагнитных волн.

贷款数: 5

Пререквизиты:

• Введение в инженерное образование

*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:

零件: Вузовский компонент

循环次数: Базовые дисциплины

Цель

• Цель дисциплины Усвоение студентами основ теории электромагнитных процессов, происходящих в различных средах, в линиях передачи электромагнитной энергии и линейных устройствах сверхвысоких частот и оптического диапазона.

Задача

• - Основная задача курса ТПЭМВ состоит в изучении одной из форм материи - электромагнитного поля и его проявлений в разных устройствах техники, усвоение современных методов моделирования электромагнитных процессов, методов анализа, синтеза и расчета электромагнитных полей, применяемых в системах связи. Изучение должно способствовать развитию и закреплению потребности в самостоятельной работе с научно-технической литературой, выработке развитых представлений о методах применения теорий анализа, расчета и синтеза электромагнитных полей в специальных дисциплинах и для успешного решения инженерных проблем будущей специальности.

Результат обучения: знание и понимание

• 1. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование знания и приобретение навыков для работы с направляющими системами в телекоммуникациях Студент знает основы теории электромагнитного поля, об излучениях электромагнитных волн излучателями, о свойствах и параметрах направляющих систем Знает: - основы теории цепей СВЧ; - принципы действия и параметры элементов функциональных узлов СВЧ; - основы теории электромагнитного поля; - излучения электромагнитных волн излучателями. -основные уравнения электродинамики; -постановку задач электродинамики; -иметь понятие о математических модулях реальных электродинамических задач; -основ теории (линий передачи) направляющих систем; -классификацию направляемых волн; - краевых задач электродинамики; - представление о линейных устройств СВЧ и оптического диапазона. Знать программы компьютерного моделирования сетей связи и использовать их при разработке направляющих систем в радио связи

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• 1. В результате изучения данной дисциплины студенты умеют: - рассчитывать характеристики электромагнитного поля, рассчитывать основные параметры устройств СВЧ, производить измерения их параметров; - иметь представление об основах рефракции и дифракции электромагнитных волн; - измерять электротехнические величины систем радиотехники; - работать с технической литературой Использовать приобретённые теоретические знания и практические навыки к изучению научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта Уметь проводить технико-экономическое обоснования проектных расчетов с использованием современных подходов и методов

Результат обучения: формирование суждений

• 1. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих суждений Уверенность в умении эксплуатации и развитию антенно-фидерных систем в сетей передачи данных Уверенность в умении моделирования и разработки процессно-ориентированных систем управления антенно-фидерных устройств Иметь суждения по вопросу концепции направляющих систем в телекоммуникационных сетей их обслуживания в коммутируемой сети связи и методы их оценки Уверенность в умении использования стандартизация и сертификация направляющих систем и устройств

Результат обучения: коммуникативные способности

• 1. Основными задачами дисциплины являются выработка у студента всестороннего подхода к использованию своих коммуникативных способностей на основе глубоких теоретических знаний и практических навыков к изучение концепции построения сетей связи следующего поколения Способность понимания общей проблемны направляющих систем в телекоммуникациях Суть коммуникативных способности в проявлении гибкости в использовании навыков и знаний при решении задач проектирования и эксплуатации сетей связи

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• 1. При организации учебного процесса используются следующие виды самостоятельной работы учащихся которые формируют у будущих руководителей персонала связистов методики и способов обучения Это при проведении лекционных занятий используются интерактивные образовательные технологии: мультимедийный комплекс работа с электронными учебниками и Интернет-информация) Подготовка рефератов работа со справочниками и физической энциклопедией При организации контроля используются такие формы как зачеты, устные, ответы, доклады, рефераты, контрольная работа.Эти методики вырабатывают у студента навыки и способности к успешному самообучению

*TeachingMethods(zh-CN)*

При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - технология проблемно обучения - проектно-ориентированного обучения; - технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); - метод кейсов (анализ ситуации); - игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; - информационно-коммуникационные (в том числе дистанционные образовательные) технологии. Так как одна из задач кредитной технологии обучения состоит в развитии способности обучающихся к самообразованию, то СРО становится основной формой организации обучения, которая выполняется по заданию и при методическом руководстве преподавателя, но без его непосредственного участия.

Темы лекционных занятий

• 1. Тема Теория электромагнитного поля. Векторы электромагнитного поля Макроскопическая электродинамика Свойства электромагнитного поля Материальные уравнения
• 2. Тема Основные уравнения электромагнитного поля. Система уравнений Максвелла. Система уравнений Максвелла для квазистационарной области электромагнитного поля
• 3. Тема Электромагнитное поле. Закон сохранения электромагнитных волн. Излучение электромагнитных волн. Обобщенная теорема Гаусса Циркуляция магнитного поля. Обобщенный закон Ампера. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея.
• 4. Тема Свет - электромагнитная волна. Отражение и преломление плоских электромагнитных волн в диэлектрике. Интерференция света. Дифракция света.
• 5. Тема Дисперсия света. Поляризация света. Тепловое излучение
• 6. Тема волны у границы раздела сред Отражение и преломление плоских волн на плоской границе раздела Формулы Френеля Граничное условие Леонтовича Скин-эффект у плоской границы проводника Электромагнитный экран
• 7. Тема Элементарный электрический излучатель Элементарный магнитный излучатель Лемма Лоренца. Теоремы взаимности
• 8. Тема направляемые электромагнитные волны Классификация направляемых волн Скорости волны. Мощность Коэффициент затухания Нормированные волны. Линия с нагрузкой. Шумовая температура линии
• 9. Тема полые металлические волноводы Содержание Волноводы с нерегулярностями. Предельная мощность Волноводы П- и Н-образного сечения Волноводы кругового сечения
• 10. Тема линии с тем-волнами Теория идеальной линии виды линий Линии с потерями Коаксиальные линии Линии над землей
• 11. Тема объемные резонаторы Содержание Резонаторы со стоячей волной Открытые резонаторы Собственная добротность резонаторов Возбуждение резонаторов Внешние характеристики резонаторов
• 12. Тема Корпускулярно-волновая двойственность материи является универсальным свойством материи. Уравнение Шрёдингера
• 13. Тема элементы волноводного тракта Элементы коаксиальной линии Сочленения и изгибы волноводов Реактивные элементы
• 14. Тема Атом водорода. Энергетический спектр атома водорода
• 15. Тема. Волноводные устройства с ферритами Свойства сверх высокочастотных (СВЧ)ферритов Устройства, использующие эффект Фараде Устройства волноводные со смещением поля

Основная литература

• 1. Пименов Ю.В. и др. Техническая электродинамика. - М.:Связь, 2000. 2. Петров Б.М. и др. Электродинамика и распространение радиоволн: Учебник для вузов - М.: Горячая линия - Телеком, 2003. 3. Электродинамика и распространение радиоволн. Сборник задач. Под. ред. Баскакова С.И. – М.: Высш.школа, 2001. 5. Фальковский О.И. Техническая электродинамика. – М.: Связь,2007. 6. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. - М.: Наука, 2011.

Дополнительная литература

• 1. Петров Б.М. и др. Электродинамика и распространение радиоволн: Учебник для вузов - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. 2. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Высш.школа, 2000. 3. Электродинамика и распространение радиоволн. Сборник задач. Под. ред. Баскакова С.И. – М.: Высш.школа, 2005. 4. Туровский Я. Техническая электродинамика. Пер. с польск. - М.: «Энергия», 2001 - 488 с.: с ил. 2. IPR SMART http://www.iprbookshop.ru 3. ScienceDirect - http://www.sciencedirect.com. 4. EBSCO Discovery Service (EDS) - http://search.ebscohost.com