авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

«1 СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Магистерская программа "Прикладная электродинамика" по направлению подготовки 210400 “Радиотехника” ...»

-- [ Страница 4 ] --

2. Капранов М.В. – Регулярная и хаотическая динамика нелинейных систем с дискретным временем: учебное пособие / М.В.Капранов, А.И. Томашевский – М.: Издательский дом МЭИ, 2009. – 256 с. (также «Издание 2-е, стереотипное 2010).

3.А.А.Перфильев, В.В.Хилькевич. Теория колебаний (типовой расчет) – М.: Издательство МЭИ, 2008. – 32 с.

4.М.В.Капранов, А.И.Томашевский. Анализ фазовых траекторий в окрестностях особых точек 2 D и 3-D нелинейных динамических систем – М.: Издательство МЭИ, 2004. – 72 с.

б) дополнительная литература:

1.М.В. Капранов, В.Н.Кулешов, Г.М.Уткин. Теория колебаний в радиотехнике. М.:, "Наука", 1984, 320с.

2. М.В.Капранов, В.Н.Кулешов, Г.М.Уткин. Теория колебаний в радиотехнике. М.:, МЭИ, 1987, 73 с.

3. А.А.Андронов, А.А.Вит, С.Э.Хайкин. Теория колебаний. М., "Наука", 1981, 568 с.

4. Г.Шустер – Детерминированный хаос. Введение. М.: Мир, 1988. – 240с.

6. Капранов М.В., Снедкова В.К., Удалов Н.Н. Радиотехнические системы с частотным и фазовым управлением. Конспект лекций. М.: Изд-во МЭИ, 1998, 48с.

7. Капранов М.В. Элементы теории систем фазовой синхронизации. Учебное пособие. М.:

Изд-во МЭИ, 2006, 208с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы.

б) другие: нет 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 Радиотехника по программе магистерской программе «Прикладная электродинамика».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

Д.т.н., профессор Удалов Н.Н..

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. каф. АУ и РРВ Пермяков В.А.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ к.т.н. доцент Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зам. зав. кафедрой Формирования колебаний и сигналов к.т.н. доцент Болдырева Т.И.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Прикладная электродинамика Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНТЕНН И УСТРОЙСТВ СВЧ НА БАЗЕ СОВРЕМЕННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ" Цикл: Профессиональный М Вариативная, в том чис Часть цикла: ле дисциплины по выбо ру студентов № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр ницах:

Лекции Практические занятия 54 час 2 семестр Лабораторные работы Не предусмотрены Расчетные задания, рефераты 10 час 2 семестр Объем самостоятельной рабо 54 час ты по учебному плану (всего) Экзамен 2 семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является углубленное изучение методов и программных продуктов для автоматизированного проектирования антенных и СВЧ устройств По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональ ной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования для машинного проектирования антенн и СВЧ устройств (ОК-10) осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области радиотехники. (ПК-18) Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с математическими моделями антенн и устройств СВЧ, познакомить обучающихся с современными численными методами и программными продуктами для расчета антенн и устройств СВЧ.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М2 основной образо вательной программы подготовки магистров по программе магистерской подготовки При кладная электродинамика направления 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на дисциплинах бакалавриата: «Математика», «Численные методы», «Электродинамика», «Техническая электродинамика», «Устройства СВЧ и антенны».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

терминологию автоматизированного проектирования антенн и устройств СВЧ (ОК-10, ПК-19);

источники научно-технической информации (книги, журналы, сайты Интернет) по про ектированию антенн и устройств СВЧ (ПК-18) Уметь:

проводить расчеты характеристик антенн и СВЧ устройств с помощью современных математических пакетов (ОК-10);

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

терминологией в области антенн и устройств СВЧ (ОК-2);

навыками поиска информации по вопросам антенн и устройств СВЧ (ПК-6);

методами расчета характеристик антенн и СВЧ устройств с помощью современных ма тематических пакетов (ПК-19), СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятель- контроля успевае Семестр Форма промежуточной ную работу студентов и п/ мости аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Обзор методов и совре менного программ-ного обеспечения для проек- 12 - 6 - (10) тирования антенн и СВЧ устройств Решение оптических за дач с помощью программ Домашнее задание 14 - 8 - электродинамического (10) моделирования Решение задачи дифрак ции электромагнитных Домашнее задание 14 - 8 - волн на неоднородных (10) структурах Расчет нагрева СВЧ кон струкций, работающих в Домашнее задание 14 - 8 - условиях высоких мощ- (10) ностей Биологические задачи, решаемые с помощью Домашнее задание 14 - 8 - современного программ- (10) ного обеспечения Анализ анизотропных сред и устройств с ис- Домашнее задание 14 - 8 - пользованием сложных (10) радиоматериалов Моделирование антенн и Домашнее задание 7 14 - 8 - СВЧ устройств (10) Экзамен Экзамен 12 - -- -- (10) Итого: 108 - 54 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции не планируются:

4.2.2. Темы практических занятий 1. Обзор современного программного обеспечения расчета и проектирования антенн и уст ройств СВЧ. Сравнение метода моментов, метода конечных элементов и метода интегриро вания во временной области.

2. Решение оптических задач с помощью программ электродинамического моделирования.

Модели диэлектрика в оптическом диапазоне. Метаматериалы. Модель Друде для описания свойств металла. Решение задачи о падении плоской волны на слоистую структуру.

3. Решение задачи дифракции электромагнитных волн на неоднородных структурах Падение плоской волны на структуру с коническими окончаниями, с цилиндрическими вы ступами и резонансными впадинами Анализ частотно-селективной поверхности 4. Расчет нагрева СВЧ конструкций, работающих в условиях высоких мощностей Черчение микрополоскового фильтра и расчет поля распределения потерь в конструкции фильтра и температуры нагрева 5. Биологические задачи, решаемые с помощью современного программного обеспечения.

Решение задачи поглощения мощности в голове пользователя сотового телефона. Черчение и импорт биологического объекта. Расчет температуры нагрева. Оптимизация конструкции ан тенной системы. Ближнее и дальнее поле вблизи биологического объекта.

6. Анализ анизотропных сред и устройств с использованием сложных радиоматериалов. Чер чение и анализ циркулятора (без смещения). Черчение и анализ ферритового вентиля со смещением постоянным магнитным полем 7. Решение задачи пробоя СВЧ устройств, работающих в условиях космоса. Черчение волно водного фильтра и расчет мультипактного режима работы его в условиях космоса 8. Анализ антенной решетки с помощью каналов Флоке. Анализ антенной решетки в единой конструкции. Черчение антенны из двух излучающих элементов. Оптимизация диаграммы направленности.

Черчение одного элемента излучения в виде сечения волновода.

Применение периодических граничных условий для создания антенной решетки.

Расчет диаграммы направленности и диаграммы сканирования антенной решетки 9. Моделирование вибратора, стоящего перед плоскостью конечной толщины с помощью программы FEKO. Методы расчета в программах FEKO и CST. Вывод лучей, падающих на ребра плоскости.

10. Моделирование двухзеркальной параболической антенны в системе FEKO. Замена ис точников поверхностями с ближними полями. Решение задач моделирования антенн с по мощью Antenna Magus.

4.3. Лабораторные работы не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания:

проектирование конкретных антенн и СВЧ устройств.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия предусматривают решение расчётных задач по конкретной теме на персональном компьютере Самостоятельная работа включает подготовку к практическим занятиям и подготовку к экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются результат выполнения заданий на прак тических занятиях.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 (10) семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1.Банков С.Е., Курушин А.А., Разевиг В.Д. Анализ и оптимизация трёхмерных СВЧ структур с помощью HFSS М.: СОЛОН-Пресс, 2005. - 216 с.

2. Разевиг В.Д., Потапов Ю.А., Курушин А.А. Проектирование СВЧ устройств с помощью Microwave Office М.: Солон-пресс, 2003.

3. Банков С.Е., Курушин А.А. Расчет излучающих структур с помощью FEKO. М.: Родник.

2008.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

Демонстрационные версии программ HFSS, Microwave Office, FEKO 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и демонстраци онных программных продуктов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Курушин А.А.

«СОГЛАСОВАНО»

Директор ИРЭ к.т.н. доцент Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

И.о. зав. кафедрой антенных устройств и распространения радиоволн д.ф.м.н. профессор Пермяков В.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Прикладная электродинамика Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В МАТЕРИАЛЬНЫХ СРЕДАХ»

Цикл: Профессиональный Вариативная часть, в Часть цикла: том числе дисциплины по выбору студентов № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр ницах:

Лекции 54 часа 2 семестр Практические занятия 18 час 2 семестр Лабораторные работы нет Расчетные задания, рефераты 10 час самостоят. работы 2 семестр Объем самостоятельной рабо 72 час ты по учебному плану (всего) Зачет 2 семестр Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение условий распространения электромагнитных и акустических волн в однородных изотропных и анизотропных средах при наличии несколь ких границ раздела По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной дея тельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического исследования (ОК-10) осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области радиотехники. (ПК-18) выполнять математическое моделирование процессов распространения электромагнитных и акустических волн в слоистых изотропных и анизотропных средах по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ.(ПК-19) Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с особенностями распространения электромагнитных и акустических волн в слоистых изотропных и анизотропных средах, познакомить обучающихся с основными методами расчета отражения и прохождения полей в слоистых средах;

научить применять методы расчета для типичных практических ситуаций.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части (дисциплины по выбору) профессионального цикла М.2 образовательной программы подготовки магистров по магистерской программе Прикладная электродинамика направления 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на базовых дисциплинах бакалавриата Математика, Физика, Спец.

главы высшей математики, Спецразделы физики, Численные методы, Электродинамика, Информационные технологии Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации по программе Прикладная электродинамика направления 210400 Радиотехника.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные уравнения электромагнитного и акустического полей, в том числе граничные ус ловия, основные эффекты, возникающие при распространении волн в слоистых структу рах (ОК-10, ПК-19);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по распро странению радиоволн в различных средах и параметрам сред (ПК-18) Уметь:

применять метод преобразования Фурье при расчетах слоистых структур, состоящих из изотропных и анизотропных сред (ОК-10);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию по распростра нению радиоволн в различных средах и параметрам сред (ПК-18) Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

терминологией в области распространения электромагнитных и акустических волн в различных средах (ОК-2);

навыками поиска информации по вопросам (ПК-6);

типовыми решениями при распространении волн в слоистых средах 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы 144 часа Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятель № контроля успеваемо Семестр Форма промежуточной ную работу студентов и п/ сти аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Электромагнитные вол Проверка домашнего ны в однородных изо- задания и типового 34 12 4 тропных слоистых сре- (10) расчета дах Электромагнитные Проверка домашнего волны в однородных задания и типового 37 15 4 анизотропных слоистых (10) расчета средах Электромагнитные вол- Проверка домашнего ны в ферритах задания и типового 34 12 4 (10) расчета Акустические волны в 4 Контрольная работа 31 15 6 упругих средах (10) 5 Зачет устный 8 (10) Итого:

6 144 54 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

ЭМ волны в однородных изотропных слоистых средах 1. Представление полей и сторонних токов в виде интегралов Фурье. Уравнения Максвелла для спектров полей. Потенциалы Дебая для спектров полей. Телеграфные уравнения для че тырех потенциалов Дебая, уравнения Гельмгольца для двух потенциалов Дебая, описываю щих поля типа Е,Н.

2. Решение уравнений Гельмгольца для полубесконечной среды и слоев конечной толщины без источников. Классическая матрица передачи для одного слоя и нескольких слоев. Пере счет граничных условий для потенциала Дебая на границе слоя с источниками.

3. Расчет потенциала Дебая в слое с источниками и пересчет потенциалов на любую границу среды. Расчет коэффициентов отражения и прохождения для одного слоя и нескольких сло ев.

4. Расчет спектров полей в полубесконечной области над слоистой структурой. Расчет со ставляющих полей в дальней зоне по известным спектрам методом стационарной фазы.

ЭМ поля в однородном анизотропном диэлектрическом слое.

5. Вывод связанных уравнений Гельмгольца для потенциалов Дебая тип Е,Н в анизотропной среде с заданной матрицей диэлектрической проницаемости.

6. Решение уравнения Гельмгольца для потенциалов в анизотропной среде. Понятие о сме шанных квазиплоских волнах. Дисперсионное уравнение для постоянной распространения смешанных волн, расчет составляющих полей этих волн.

7. Возбуждение границы раздела изотропной и анизотропной среды источниками, располо женными в изотропной среде. Вывод анизотропных граничных условий. Коэффициент отра жения в изотропную среду и коэффициент прохождения в изотропную среду. Двойное луче преломление.

ЭМ волны в ферритовой среде.

8. Вывод уравнения для матрицы магнитной проницаемости феррита с подмагничиванием постоянным магнитным полем. Дисперсионное уравнение для плоских волн в ферритовой среде.

9. Решение дисперсионного уравнения для волн, распространяющихся вдоль подмагничи вающего поля. Зависимость постоянных распространения от величины подмагничивающео поля. Волны с правым и левым вращением. Эффект Фарадея.

10. Эффект смещения электромагнитного поля при распространении в прямоугольном вол новоде с ферритовой пластиной с поперечным подмагничивающим полем.

Акустические волны в упругих средах.

11 Матричное описание смещений и напряжений в упругой среде.

12. Закон Гука в матричной форме. Уравнение Ньютона для смещения в упругой среде и его модификация в присутствии пьезоэффекта.

13. Плоские волны в упругих средах - продольная волна и ее структура, поперечная волна и ее структура. Понятие о поверхностной волне на границе твердого тела с воздухом. Диспер сионное уравнение для постоянной распространения поверхностной волны в упругой среде и ее решение.

14. Возбуждение акустических волн в упругой среде дипольным источником.

4.2.2. Практические занятия 1 Согласование слоя диэлектрика с прилегающими средами с помощью четвертьволновых слоев 2 Расчет постоянной распространения и структуры поля для анизотропной среды - ионизиро - задана). Расчет зависимости по стоянной распространения от частоты.

3 Расчет угла поворота плоскости поляризации в ферритовой среде в зависимости от длины волны, подмагничивающего поля и длины образца.

4 Контрольная работа по разделу 4 лекций 4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания Расчет диаграммы направленности элементарных источников различной ориентации, распо ложенных под или над слоем конечной толщины.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ лекционные занятия проводятся в традиционной форме и в форме проблемных лекций (с постановкой в начале занятия какой-либо проблемы с дальнейшим изложением различных путей ее решения ) Практические занятия – проводятся в традиционной форме Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, контрольным работам, выполнение домашних заданий, подготовку к зачету 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, домашние задания, индивидуальные расчетные задания.

Аттестация по дисциплине – зачет Оценка за освоение дисциплины, определяется следующим образом:

0,3 (среднеарифметическая оценка за домашние задания + 0,3 оценка индивидуальные за дания + 0,4 оценка на зачете В приложение к диплому вносится оценка за 2 (10) семестр 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) Основная литература Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах, М..: Наука, Бодров В.В., Сурков В.И. Математические модели сложных СВЧ устройств и антенн, М.:

МЭИ, б) дополнительная литература:

Фелсен Л., Маркувиц. Н. Излучение и рассеяние волн. М.: МИР, 1978.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Программное обеспечение - MathCad 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Компьютерный класс кафедры АУРРВ Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 Радиотехника ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Бодров В.В.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИЭЭ МЭИ(ТУ), к.т.н., доцент Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

И.о зав. кафедрой АУРРВ д.ф.м..н. профессор Пермяков В.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Прикладная электродинамика Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ РАДИОЭЛЕКТОННЫХ СРЕДСТВ" Цикл: профессиональный вариативная часть, в т.ч.

Часть цикла: дисциплины по выбору студентов № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр ницах:

Лекции 36 час 2 семестр Практические занятия 18 час 2 семестр Лабораторные работы Не предусмотрены Расчетные задания, рефераты 12 час 2 семестр Объем самостоятельной рабо 54 час 2 семестр ты по учебному плану (всего) Зачёт 2 семестр Экзамен 2 семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение требований и способов обеспечения внутренней и внешней электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств различного назначе ния для последующего использования при создании и применении радиоэлектронной аппа ратуры.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин маги стерской программы (ПК1);

понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и сред ства их решения (ПК-2);

проектировать радиотехнические устройства, приборы и комплексы с учётом задан ных требований (ПК-9);

выполнять моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований, включая пакеты прикладных программ (ПК-17);

профессионально эксплуатировать современное оборудование и приборы в соответст вии с целями магистерской программы (ПК-5);

анализировать состояние научно-технической проблемы путём подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК-7);

самостоятельно осуществлять постановку задачи исследования, формирование плана его реализации, выбор методов исследования и обработку результатов (ПК-16).

осуществлять контроль соблюдения экологической безопасности (ПК-17;

оценивать уровень ущерба для других радиоэлектронных средств уровня и характера внеполосных мешающих электромагнитных излучений, создаваемых проектируемым средством;

использовать отечественные и международные нормативные документы в области электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств.

Задачами дисциплины являются:

изучить процессы и источники, создающие непреднамеренные помехи при конструи ровании радиоэлектронной аппаратуры и при совместном использовании эфирного ра диочастотного ресурса средствами различного назначения ;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при разработке радиоэлектронной аппаратуры, способной создавать непредумышленные помехи дру гим радиоэлектронным средствам;

изучить процессы, создающие непреднамеренные помехи радиоэлектронной аппарату ре и происходящие при совместном использовании эфирного радиочастотного ресурса средствами различного назначения ;

изучить нормативы радиоизлучений, создающих непредумышленные помехи другим радиоэлектронным средствам, освоить методы снижения мешающих излучений до допустимого уровня, системные и конструкторские решения, позволяющие обеспечить установленные требования;

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной обра зовательной программы магистерской подготовки 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на дисциплинах: "Устройства приема и обработки сигна лов», "Устройства генерирования и формирования сигналов", «Теория и техника радиоло кации и радионавигации», «Радиотехнические системы передачи информации».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении маги стерской диссертации.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

физические и математические модели процессов и явлений, лежащих в основе возникно вения непредумышленных электромагнитных помех другим радиоэлектронным средст вам;

основные методы формирования сигналов, обеспечивающие допустимый уровень непре думышленных электромагнитных помех другим радиоэлектронным средствам;

основные источники научно-технической информации по обоснованию требований элек тромагнитной совместимости радиоэлектронных средств;

причины возникновения излучений, создающих непредумышленные помехи другим ра диоэлектронным средствам;

структурные и схемотехнические решения, снижающие уровень непредумышленных мешающих излучений и наводок до допустимого уровня;

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по технологии обеспечения требований электромагнитной совместимости.

Уметь:

формулировать и решать задачи, грамотно использовать математический аппарат и чис ленные методы для обеспечения допустимого уровня непредумышленных электромаг нитных помех другим радиоэлектронным средствам ;

применять методы повышения показателей устройств генерирования и формирования радиосигналов, характеризующих уровень непредумышленных электромагнитных помех другим радиоэлектронным средствам;

самостоятельно использовать нормативные методики расчета уровней и параметров мешающих связей, наводок и излучений и применять их для одновременного выполне ния установленных требований и решения поставленной задачи;

использовать программы расчеты параметров и характеристик аппаратуры при обеспе чении электромагнитной совместимости;

осуществлять поиск, анализировать научно-техническую информацию и выбирать не обходимые компоненты для обеспечения требований электромагнитной совместимо сти;

анализировать информацию о новых технологиях обеспечения требований электромаг нитной совместимости.

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике;

терминологией в области нормирования и технических решений при обеспечении элек тромагнитной совместимости радиоэлектронных средств;

навыками поиска информации о параметрах и характеристиках компонентной базы, используемой при обеспечении требований электромагнитной совместимости радио электронных средств;

информацией о технических параметрах компонентов устройств, используемых при обеспечении требований электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств;

навыками применения полученной информации при расчёте параметров, характери зующих непредумышленные мешающие электромагнитные воздействия.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятель № контроля успеваемо Семестр Форма промежуточной ную работу студентов и п/ сти аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Обеспечение электро магнитной совместимо 2-ой сти в конструкциях ра- Контрольная работа 12 6 2 - (10-й) диоэлектронных средств Фильтрация внутрисис 2 2-ой Контрольная работа 12 4 4 - темных помех (10-й) Источники и уровни мешающих излучений в 2-ой Контрольная работа 16 6 2 - радиопередающих уст- (10-й) ройствах Взаимные помехи при усилении мощности не- 2-ой Контрольная работа 16 6 2 - скольких сигналов в (10-й) общей частотной полосе Электромагнитная об 2-ой становка в зоне радио- Контрольная работа 16 6 4 - (10-й) приема Роль антенных уст ройств в формировании 2-ой электромагнитной об- Контрольная работа 12 4 2 - (10-й) становки и обеспече нии ЭМС.

Организационные меры обеспечения ЭМС. Рег- 2-ой Контрольная работа 12 4 2 ламент радиосвязи. (10-й) Рекомендации МСЭ 2-ой Зачет 4 -- -- -- (10-й) 2-ой Экзамен 8 (10-й) Итого: 108 36 18 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Обеспечение электромагнитной совместимости в конструкциях радиоэлектронных средств Проблема обеспечения совместной работы РЭС. Виды паразитных связей в конструкциях РЭС (емкостная, индуктивная, через электромагнитное излучение, через общее сопротивле ние).

Экранирование в конструкциях РЭС (экранирование компонентов и узлов РЭС, экранирова ние проводов и кабелей).

2. Фильтрация внутрисистемных помех Фильтрация внутрисистемных помех (принципы фильтрации помех, проникающих по про водам, необходимый уровень фильтрации внутрисистемных помех, расчет фильтров про стейших типов, конструкция фильтров внутрисистемных помех).

Особенности конструирования узлов РЭС с учетом обеспечения ЭМС.

Методика выявления и устранения внутрисистемных помех.

3. Источники и уровни мешающих излучений в радиопередающих устройствах Классификация компонентов мешающих излучений радиопередающего устройства. Мини мизация излучений на гармониках, применение двухтактных схем. Снижение уровня моду ляционных излучений в полосах частот, примыкающих к выделенной. Применение в радио передающем устройстве видов модуляции с компактным спектром: сглаживание фронтов манипуляции, примение сигналов с модуляцией частоты и непрерывной фазой. Снижение уровня излучений на субгармониках и на комбинационных частотах. Станционные, индуст риальные и шумовые составляющие мешающих излучений. Частотные маски при выполне нии нормативов электромагнитной совместимости. Нормирование сверхширокополосных сигналов.

4. Взаимные помехи при усилении мощности нескольких сигналов в общей частотной полосе Интермодуляционные и перекрёстные искажения при усилении мощности радиочастотных сигналов с частотным разделением каналов. Разрешение противоречия между энергетиче ской эффективностью и уровнем интермодуляционных искажений при совместном усилении мощности нескольких полосовых сигналов. Явления АМ/АМ и АМ/ФМ преобразования в усилителях мощности СВЧ. Способы линеаризации амплитудных характеристик усилителей мощности СВЧ диапазона. Обеспечение требований электромагнитной совместимости в усилителях мощности с линеаризацией.

5.Электромагнитная обстановка в зоне радиоприема Радиочастотный спектр как природный ресурс. Помехи. Источники помех естественного происхождения: атмосферные, космические, излучение поверхности Земли. Помехи искус ственного происхождения. Линейные и нелинейные каналы распространения помех.

Влияние условий распространения радиоволн на параметры сигналов и помех, формирова ние электромагнитной обстановки в точке приема. Расчет мощности помех и шумов на вхо де приемника.

6. Роль антенных устройств в формировании ЭМО и обеспечении ЭМС.

Технические параметры антенн, влияющие на ЭМС. Особенности обеспечения ЭМС антенн в ближней, дальней и промежуточной зонах. Расчет ЭМС с учетом взаимной связи антенн.

Примеры антенн, обеспечивающих высокий уровень ЭМС. Адаптивные антенны, как сред ства борьбы с помехами.

7.Организационные меры обеспечения ЭМС. Регламент радиосвязи. Рекомендации МСЭ.

Распределение спектра как организационная мера обеспечения ЭМС в основной полосе час тот. Рекомендации по распределению спектра и выбор рабочих частот. Решение вопросов распределения спектра частот на международном и государственном уровнях. Регламент ра диосвязи. Стандарты в области ЭМС. Рекомендации МСЭ по обеспечению ЭМС.

4.2.2. Темы практических занятий Расчет паразитных связей через электрическое поле;

Расчет эффективности элементов внутрисистемного экранирования;

Расчет развязывающих фильтров многокаскадного усилителя.

Расчёт уровня побочных излучений радиопередающего устройства.

Расчёт уровня комбинационных компонент мешающих излучений.

Расчет мощности помех и шумов на входе радиоприемного устройства.

Расчет ЭМС антенн с учетом их взаимной связи.

Рекомендации МСЭ по обеспечению ЭМС.

4.3. Лабораторные работы: Лабораторные не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания: Расчетные задания выдаются на практических занятиях по кон кретным темам.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: Курсовой проект (курсовая работа) не преду смотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций.

Практические занятия предусматривают решение расчётной задачи по конкретной теме и самостоятельное выполнение контрольной работы.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, а также подготовку к экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов и контрольные работы.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен. Зачёт выставляется при получении оценок 5, или 3 по всем контрольным работам трёх разделов дисциплины. В случае пропуска одного из практических занятий или получения хотя бы одной неудовлетворительной оценки по кон трольным работам зачёт пересдаётся преподавателю по этому разделу после окончания лек ционных занятий, после чего студент получает допуск на экзамен.

Оценка за освоение дисциплины по шкале 5, 4 или 3 определяется как округлённая до бли жайшего целого числа среднеарифметическая из результатов устного ответа на экзамене по билету, включающему 2 или 3 вопроса из разных частей курса. Если хотя бы по одному из вопросов оценка неудовлетворительная, то выставляется неудовлетворительная суммарная оценка за освоение дисциплины.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр магистратуры (10-ый семестр обуче ния).

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

11. _ П окровский Ф.Н. Обеспечение электромагнитной совместимости в конструкциях радиоэлек тронной аппаратуры. –М.: МЭИ, 2001.

12. _ Бе лов Л.А. Обеспечение электромагнитной совместимости в радиопередающих устройствах. – М.: Изд дом МЭИ, 2011.

13. _ Бо дров В.В., Исаков М.В., Пермяков В.А. Внешняя электромагнитная совместимость и антен ны. -М.: Изд. дом МЭИ, 2006.

14. _ У правление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем / под ред. М.А. Быховского. –М., ЭКО-ТРЕНДЗ, 2006.

б) дополнительная литература:

15. _ Ге нерирование колебаний и формирование радиосигналов / под ред. В. Н. Кулешова и Н. Н.

Удалова. –М.: Изд. дом МЭИ, 2008.

16. _ С борник рабочих материалов по международному регулированию планирования и использо вания радиочастотного спектра» в 4-х томах. -М.: НПФ «Гейзер», 2004.

17. _ Ге воркян В.М. Электромагнитная совместимость информационных систем. –М.: Издательство МЭИ. Ч. 1 – 2006, ч. 2 – 2007.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и демонстраци онных лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.т.н., профессор Белов Л.А.

д.т.н. профессор Покровский Ф.Н.

д.ф.м.н. профессор Пермяков В.А.

«СОГЛАСОВАНО»

Директор ИРЭ к.т.н. доцент Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой формирования колебаний и сигналов д.т.н. профессор Удалов Н.Н.

Зав. кафедрой радиоприёмных устройств д.т.н. профессор Гребенко Ю.А.

И.о. зав. кафедрой антенных устройств и распространения радиоволн д.ф.м.н. профессор Пермяков В.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Прикладная электродинамика Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФАР и АФАР" Цикл: профессиональный Вариативная, в том чис Часть цикла: ле дисциплины по выбо ру студентов № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 1 семестр ницах:

Лекции Практические занятия 18 час 1 семестр Лабораторные работы - Расчетные задания - Объем самостоятельной рабо 54 час 1 семестр ты по учебному плану (всего) Зачет 4 часа 9 семестр Курсовые проекты (работы) - Москва – Цели и задачи освоения дисциплины 1.

Целью дисциплины является: изучение методов и алгоритмов проектирования ФАР и АФАР в радиосистемах различного назначения.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

решать типовые задачи, связанные с проектированием ФАР и АФАР, входя щих в состав радиосистем различного назначения;

решать отдельные задачи, связанные с расчетом и проектированием отдельных блоков ФАР и АФАР.

Задачами дисциплины являются:

создание целостного представления о принципах функционирования ФАР и АФАР, их основных характеристиках, особенностях построения в радиосисте мах различного назначения и базирования;

ознакомить студента с методами проектирования и расчета ФАР и АФАР.

Место дисциплины в структуре ООП ВПО 2.

Дисциплина относится к изучаемой по выбору части профессионального цикла М2 образо вательной программы Прикладная электродинамика подготовки магистров направления 210400 Радиотехника:

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах бакалавриата : «Основы теории це пей» (Б.3.1.03), «Радиотехнические цепи и сигналы» (Б.3.1.09), «Электродинамика»

(Б.2.2.04), «Электродинамика и распространение радиоволн» (Б.3.1.08), «Устройства СВЧ и антенны» (Б.3.1.14), «Техническая электродинамика» (Б.3.2.03).

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистер ской диссертации Результаты освоения дисциплины 3.

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать сле дующие результаты образования:

Знать:

Назначение и технические характеристики типов ФАР и АФАР, особенности их функционирования, фундаментальные ограничения на достижимые пара метры, определяющие эффективность работы в радиосистемах различного на значения (радиолокация, навигация, связь);

Методы проектирования и расчета параметров ФАР и АФАР, возможности оп тимизации этих параметров.

Уметь:

с использованием ТЗ на ФАР или АФАР и исходных данных определять облик антенного устройства;

решать типовые задачи, связанные с проектированием ФАР различного назна чения.

Владеть:

терминологией в области теории и практики ФАР и смежных дисциплин;

методиками расчета характеристик ФАР.

Структура и содержание дисциплины 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятель № контроля успеваемо Семестр Форма промежуточной ную работу студентов и п/ сти аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Принцип действия ФАР. Классификация ФАР по функциональ ному назначению и месту базирования (на земные, морские, само- Тест:

8 9 2 летные, космические, подземные и т.д.). Ти пы ФАР и АФАР: ска нирующие, многолуче вые с частотным ска нированием, адаптив ные, цифровые.

Структурные схемы ФАР и их основные па раметры, Определение геометрических харак теристик ФАР: КНД, КУ, КИП,сектор обзора Тест:

14 9 4 и т.д. Взаимное влия ние элементов, побоч ные лепестки ДН и их устранение, неэквиди стантные ФАР.

Элементы ФАР и АФАР: излучатели раз личных типов, диа граммообразующие схемы (ДОС) распределительного и Тест:

10 9 2 квазиоптического ти пов, фазовращатели, делители мощности, коммутационные эле менты ит.д.

Методы расчета харак теристик линейных, плоских,круговых, Тест 14 9 4 цилиндрических ФАР.

Метод парциальных ДН..

Сканирование ДН ФАР.Управление фазо вым и амплитудным распределением поля в раскрывах антенных Тест 10 9 2 решеток. Влияние дис кретного характера возбуждения.

Адаптивные антенные решетки, поэлементный Тест подход к определению управляющих воздей ствий. Алгоритмы группового управления фазовым распределени ем, формирование про 12 9 4 валов в ДН в направле ниях прихода помех, метод эквивалентного линейного раскрыва для подавления помех в плоских ФАР больших размеров.

Устный опрос, тес Зачет 4 9 тирование Итого: 72 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1 Лекции не планируются 4.2.2 Практические занятия.

№1. Структурные схемы ФАР и их основные параметры, Определение геометрических ха рактеристик ФАР: КНД, КУ, КИП,сектор обзора и т.д.

№2. Расчет взаимного влияния двух разнесенных антенн. Асимптотическая формула для Расчета взаимной связи. Обобщенный метод наведенных ЭДС. (2часа) №3. Геометрооптическая трактовка процедуры расчета возбуждающих токов в линейной ФАР. (2часа).

№4 Метод парциальных ДН в задаче синтеза заданных ДН ФАР. (2часа).

№5 Расчет ориентации главного луча линейного и плоского антенного раскрыва произволь ной формы при известной функции амплитудно-фазового распределения поля общего вида методом АОП. (2часа).

№6. Методика расчета провалов в ДН линейных и плоских антенн в направлениях прихода помех. Подавление широкополосных помех (4часа).

№7. Методика оценок степени снижения КУ линейных и плоских ФАР при наличии фазовых искажений поля в раскрывах. (2часа) №8.Методика расчета распределительных ДОС. (2часа).

№9. Методика расчета ДОС квазиоптического типа. Линза Ротмана. (2часа).

4.3. Лабораторные работы.

;

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4.Расчетные задания., Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты курсовые работы:

Курсовой проект и курсовая работа учебным планом не предусмотрена.

5.Образовательные технологии 6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные работы, устный опрос при проведении практических занятий.

Аттестация по дисциплине – зачет по практическим занятиям и дифференцированный за чет.

Оценка за освоение дисциплины определяется оценкой на дифференцированном зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 9 семестр.

7.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

7.1. Литература а)основная литература 1. Учебно-методический комплекс: «Антенны и устройства СВЧ».- М.: МЭИ, (электронная версия), 2.Антенны и устройства СВ. (Проектирование фазированных антенных решеток), под редак цией Воскресенского Д., И., М.: «Радио и связь», 1981.

3. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ, М.:7»Высшая школа», 1988.

б) дополнительная литература:

1. Дупленков Д.А., Володина И.В. Антенны, Сложные излучатели. Конспект лекций. М.: изд во МЭИ. 2004.

2. Зелкин Е.Г., Кравченко В.Ф., Гусевский В.И., Конструктивные методы аппроксимации в теории антенн. М.: Сайнс-Пресс, 2005.

7.2. Электронные образовательные ресурсы :

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

использование не предусмотрено.

б) другие:

1. Учебно - методический комплекс: «Антенны и устройства СВЧ" – М.: МЭИ, 2007 (элек тронная версия).

2. Программа «Пространственная фильтрация сигналов и помех («АДАПТАЦИЯ»)», ОКБ МЭИ, 2007.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории и компью терного класса.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Гусевский В.И.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ д.т.н. профессор Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

И.о зав. кафедрой Антенных устройств и распространения радиоволн д.ф.м..н., профессор Пермяков В.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Прикладная электродинамика Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕХНИКА ЗЕРКАЛЬНЫХ АНТЕНН»

Цикл: Профессиональный Вариативная, в том чис Часть цикла: ле дисциплины по выбо ру студентов № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

(по семестрам) Трудоемкость в зачетных еди ницах: 1 семестр Лекции Практические занятия 36 час 1 семестр Лабораторные работы нет Расчетные задания, рефераты нет Объем самостоятельной рабо 36 час ты по учебному плану (всего) Зачет 1 семестр Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является создать представление об используемых в радиотехниче ских системах зеркальных антеннах, предъявляемых к ним техническим требованиях, об уст ройствах СВЧ, входящих в состав зеркальных антенн, методах анализа характеристик и про ектирования зеркальных антенн.

По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1) анализировать состояние научно-технических проблем путём подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК-7) проектировать зеркальные антенны с учётом заданных требований (ПК-9) Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основами техники зеркальных антенн, познакомить обучающихся с основными методами расчета зеркальных антенн;

научить применять методы расчета для типичных практических ситуаций.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части (дисциплины по выбору) профессионального цикла М.2. основной образовательной программы подготовки магистров по программе При кладная электродинамика направления 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на дисциплинах бакалавриата: Математика, Физика, Спец. главы высшей математики, Спецразделы физики, Численные методы, Электродинамика, Инфор мационные технологии, Устройства СВЧ и антенны, Техническая электродинамика Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации по направлению «Радиотехника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные типы зеркальных антенн, методы расчёта таких антенн и их компонентов (ПК-9);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по зеркаль ным антеннам и методам их расчёта (ПК-7) Уметь:

выбрать тип зеркальной антенны в соответствии с предъявленными требованиями, определить состав и требуемые характеристики необходимых СВЧ устройств(ПК-9) провести анализ эффективности антенны в составе радиосистемы ;

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию по технике зеркальных антенн и их компонентов (ПК-7) Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-6);

терминологией в области техники зеркальных антенн (ОК-3);

навыками поиска информации по вопросам расчёта и проектирования зеркальных ан тенн (ПК-7);

типовыми решениями в технике зеркальных антенн;

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятель № контроля успеваемо Семестр Форма промежуточной ную работу студентов и п/ сти аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.


1 2 3 4 5 6 7 8 Области применения зеркальных антенн. Ос новные требования к Проверка домашнего ним. Режим поляриза- задания и типового 16 9 - 8 ционного уплотнения. расчета Поляризационные ха рактеристики антенн.

Устройства СВЧ для Проверка домашнего управления поляриза задания и типового 8 9 - 4 ционными характери расчета стиками.

Геометрическая оптика Проверка домашнего зеркальных антенн задания и типового 12 9 - 6 расчета Методы расчёта харак теристик излучения зер- 12 9 - 6 кальных антенн Многолучевые зеркаль 12 9 - 6 ные антенны Многочастотные ру порные облучатели зер кальных антенн. Уст- Контрольная работа 12 9 - 6 ройства разделения час тотных каналов 7 Зачет устный Итого:

6 72 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции не предусмотрены:

4.2.2. Практические занятия 1 Связь между различными представлениями поляризационных характеристик. Определение уровня кроссполяризации с помощью сферы Пуанкаре. Определение уровня кроссполяриза ции элементарных излучателей.

2 Связь погрешностей амплитудных и фазовых характеристик поляризаторов с требованиями по уровню кроссполяризации.

3 Определение геометрии контррефлектора двухзеркальных антенн Кассегрена и Грегори.

Задание исходных данных и методы решения дифференциальных уравнений при определе нии профилей зеркал модифицированных антенн.

4. Нахождение апертурного распределения для несимметричной двухзеркальной антенны.

Составление санитарного паспорта передающей зеркальной антенны.

5. Определение величины отклонения луча и аберраций апертурным методом.

6. Выбор схемы облучающего устройства многочастотной антенны.

7. Контрольная работа 4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия – проводятся в традиционной форме Самостоятельная работа включает: подготовку к практическим занятиям, контроль ным работам, выполнение домашних заданий, подготовку к зачету 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, домашние задания, индивидуальные расчетные задания.

Аттестация по дисциплине – зачет Оценка за освоение дисциплины, определяется следующим образом:

0,3 (среднеарифметическая оценка за домашние задания) + 0,3 оценка индивидуальные за дания + 0,4 оценка на зачете В приложение к диплому вносится оценка за 9-й семестр 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терёшин О.Н. «Антенны УКВ» (в 2-х частях), П. Вуд «Анализ и проектирование зеркальных антенн», Москва, Радио и связь, Учебное пособие: Коган Б.Л. Поляризационные характеристики антенн. М, МЭИ,2011г.

б) дополнительная литература:

Б.Е. Кинбер «Обратные задачи теории зеркальных антенн – приближение геометрической оптики» АН СССР, ИРЭ, препринт №38(410), Москва, Фролов О.П. «Антенны для земных станций спутниковой связи», Радио и связь, 2000.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Программное обеспечение – Matlab, Mirror 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Компьютерный класс кафедры АУРРВ Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 Радиотехника ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

lд.т.н., профессор Коган Б.Л.

СОГЛАСОВАНО Директор ИРЭ МЭИ(ТУ) К.т.н., доцент Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

И.о. зав. кафедрой АУРРВ д.ф-м.н. профессор Пермяков В.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Прикладная электродинамика Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЛИНИИ СВЯЗИ В ЭНЕРГЕТИКЕ, НА ЗЕМЛЕ И В КОСМОСЕ" Цикл: профессиональный Вариативная, в том чис Часть цикла: ле дисциплины по выбо ру студентов № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 1 семестр ницах:

Лекции Практические занятия 54 час 1 семестр Лабораторные работы - Расчетные задания - Объем самостоятельной рабо 90 час 1 семестр ты по учебному плану (всего) Зачет 1 семестр Курсовые проекты (работы) - Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является: изучение принципов построения и функционирования на земных и космических линий связи, используемых в электроэнергетике и других областях.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

решать типовые задачи, связанные с разработки и эксплуатацией линий связи и вхо дящих в их состав СВЧ трактов и СВЧ устройств (ПК-10);

решать отдельные задачи, связанные с расчетом характеристик трасс связи.

Задачами дисциплины являются:

создание целостного представления об используемых на практике типах линий связи, их основных характеристиках, условиях применения, принципах функционирования входящих в их состав узлов аналоговой обработки СВЧ сигнала;

ознакомить студента с методами расчета трасс связи, дать представление о факторах, влияющих на эффективность их работы.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к изучаемой по выбору части профессионального цикла М2 основ ной образовательной программы подготовки магистров по программе Прикладная электро динамика направления 210400 Радиотехника Дисциплина базируется на следующих дисциплинах бакалавриата: «Основы теории цепей» (Б.3.1.03), «Радиотехнические цепи и сигналы» (Б.3.1.09), «Электродинамика» (Б.2.2.04), «Электродинамика и распространение радиоволн»

(Б.3.1.08), "Устройства СВЧ и антенны» (Б.3.1.14), «Техническая электродинамика»

(Б.3.2.03).

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистер ской диссертации 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

назначение и технические характеристики линий связи, принципы, лежащие в основе их функционирования, фундаментальные ограничения на достижимые параметры, определяющие эффективность работы систем связи в целом (ПК-2);

методы расчета параметров трасс связи, возможности оптимизации этих параметров.

Уметь:

решать типовые задачи, связанные с проектированием линий связи различного назна чения (ПК-4, ПК-10).

Владеть:

терминологией в области линий связи и смежных дисциплин;

методиками расчета характеристик линий связи (ПК-4).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятель № контроля успеваемо Семестр Форма промежуточ- ную работу студентов и п/ сти ной аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Системы связи и ре- Тест: Характеристи шаемые ими задачи. ки Линии связи на коак- линий связи на коак 12 1 - 4 -- сиальных и симмет- сиальных и симмет ричных кабелях. ричных кабелях Линии связи на воло- Тест: Характеристи конно – оптических ки кабелях. линий связи на воло 12 1 - 4 -- конно – оптических кабелях Радиорелейные ли- Тест: Характеристи нии связи. ки радиорелейных 16 1 - 6 -- линий связи 4 Вч-связь по высоко- 12 1 - 4 -- 8 - вольтным ЛЭП Условия функциони- Проектирование на рования радиосистем земной антенны по в космосе. Антенные заданному ТЗ с ис 18 1 - 8 -- системы наземных пользованием про ССС. граммы «MIRROR»

Бортовые слабона правленные антенны.

16 1 - 6 -- - Развертываемые ан тенны в космосе.

Расчет параметров Фазированные ан- ФАР по заданному 20 1 - 8 -- тенные решетки. ТЗ.

8 Гибридные зеркаль ные антенны, кон- 18 1 - 8 -- - турные ДН.

Расчет взаимного влияния антенн по Вопросы ЭМС и по- заданному ТЗ с ис 16 1 - 6 -- мехозащищенность. пользованием про граммы «Адапта ция»

Устный опрос, тес 4 1 -- -- Зачет тирование Итого: 144 - 54 -- 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции не планируются 4.2.2. Практические занятия:

№1. Оптимизация коаксиальных и симметричных линий с целью уменьшения потерь (4 час).

№2Линии связи на волоконно – оптических кабелях.(4 час) №3 Расчет трасс радиорелейных линий прямой видимости (6 час).

№4. Инженерные методы расчета ВЧ трактов и уровней помех от короны (4 час).

№5. Условия функционирования радиосистем в космосе. Антенные системы наземных ССС (2 час).

№6 Знакомство с программой проектирования наземных зеркальных антенн ССС «MIRROR». Расчет характеристик антенн по конкретным техническим заданиям. (4 час) №7 Оценка влияния подстилающей поверхности на параметры наземных антенн ССС (2 час).

№8. Бортовые слабонаправленные антенны. Развертываемые антенны в космосе.(6 час) №9 Методика расчета характеристик антенных решеток (4 час).

№8. Проведение расчетов параметров ФАР по конкретным ТЗ (4 час).

№9 Гибридные зеркальные антенны, контурные ДН (8 час).

№10.Расчет взаимного влияния антенн. Вопросы ЭМС, помехозащищенность (6 час).

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетное задание:

Расчетное задание учебным планом не предусмотрено.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы:

Курсовой проект, курсовая работа учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия проводятся в традиционной форме и с использованием компьютер ной техники.


Самостоятельная работа включает подготовку к опросным тестам и контрольным работам, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные работы, устный опрос при проведении практических занятий.

Аттестация по дисциплине – зачет по практическим занятиям и дифференцированный за чет.

Оценка за освоение дисциплины определяется оценкой на дифференцированном зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 9 или 11 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Учебно - методический комплекс: «Антенны и устройства СВЧ". – М.: МЭИ, (электронная версия).

2. Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны. –М.: Радиотехника, 2006, - 376 с.

3. Портнов Э. Л. Оптические кабели связи и пассивные компоненты волоконно оптических линий связи /учебное пособие для вузов/. - М.: Горячая Линия-Телеком, 2007, -464 с.

б) дополнительная литература:

1. Ишкин В.Х., Шкарин Ю.П. Расчет параметров высокочастотных трактов по линиям электропередач. -М.: МЭИ, 1999, -122 с.

2. Гроднев И. И., Верник С. М. Линии связи. -М.: Радио и связь, 1988, -544 с.

3. Справочник по радиорелейной связи /Под ред. С. В. Бородича/. - М.: Радио и связь, 1981, -416 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

использование не предусмотрено.

б) другие:

1. Учебно - методический комплекс: «Антенны и устройства СВЧ" – М.: МЭИ, 2007 (элек тронная версия).

2. Программа проектирования наземных зеркальных антенн ССС «MIRROR», ОКБ МЭИ, 2005.

3. Программа «Пространственная фильтрация сигналов и помех («АДАПТАЦИЯ»)», ОКБ МЭИ, 2007.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории и компью терного класса.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

д.т.н., профессор Гусевский В.И.

к.т.н., доцент Фролов Н.Я.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ д.т.н. профессор Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

И.о зав. кафедрой Антенных устройств и распространения радиоволн д.ф.м..н., профессор Пермяков В.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская подготовка: Прикладная электродинамика Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА" Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативная, по выбору № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр - ницах:

Лекции не предусмотре Лекции 2 семестр ны Практические занятия 18 часов 2 семестр Лабораторные работы не Лабораторные работы предусмотрены Расчетные задания не Расчетные задания предусмотрены 54 часов Объем самостоятельной рабо ты по учебному плану (всего) Зачет 2 семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципов построения современных волоконно оптических систем и устройств (ВОСУ), основных характеристик волоконно-оптических волноводов, источников излучения в оптическом диапазоне, оптических усилителей и реге нераторов, приемных устройств, методов расчета параметров ВОСУ для последующего ис пользования при их проектировании, эксплуатации и модернизации.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен:

обладать способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-1);

обладать способностью использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4);

обладать способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

обладать способностью демонстрировать навыки работы в научном коллективе, порождать новые идеи (креативность) (ПК-2);

обладать способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

обладать способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (ПК-5);

быть готовым к оформлению и представлению результатов выполненной работы (ПК 6);

использовать информацию о новых технологиях изготовления волоконно-оптических волноводов, оптических кабелей;

анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт создания волоконно-оптических систем и устройств;

учитывать современные тенденции разработки лазеров и фотоприемников, оптических усилителей и пассивных компонент ВОСУ;

разрабатывать проектную и техническую документацию при проектировании ВОСУ;

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования волоконно-оптических волноводов, активных и пассивных устройств ВОСУ;

участвовать в составлении аналитических обзоров и научно-технических отчетов по результатам выполненной работы, в подготовке публикаций результатов исследований и разработок в виде презентаций, статей и докладов (ПК-21).

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с основными техническими решениями при проектирова нии волоконно-оптических систем и устройств, включающих волоконно-оптические волноводы, активные и пассивные компоненты, в широком диапазоне требований к параметрам окружающей среды, точностным и энергетическим характеристикам;

дать информацию о современных материалах и конструктивных решениях, используе мых для создания волоконно-оптических волноводов, источников излучения и фото приемников, оптических усилителей и пассивных устройств;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последую щей разработке волоконно-оптических систем и устройств.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части дисциплин по выбору профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по направлению “Радиотехника”.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Электродинамика и распространение радиоволн», «Электроника», «Радиоматериалы и радиокомпоненты», «Формирование ра диосигналов», «Основы приема и обработки сигналов», «Сетевые информационные техноло гии».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК-7);

и применять современные методы проектирования волоконно-оптических систем и устройств (ПК-9);

основные источники научно-технической информации по волоконно-оптическим систе мам связи, включающим волоконно-оптические волноводы, активные и пассивные компо ненты (ПК-7);

технологию изготовления основных элементов волоконно-оптических систем и уст ройств (ПК-12);

материалы и компоненты, применяемые при создании волоконно-оптических систем связи (ПК-12);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по технологии создания и расчета волоконно-оптических волноводов, источников излучения, фото приемников, оптических усилителей и регенераторов, пассивных компонент ВОСУ (ПК-7).

Уметь:

определять цели, осуществлять постановку задач проектирования ВОСУ, подготавли вать технические задания на выполнение проектных работ (ПК-8, ПК-16);

самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета базовых параметров и характеристик волоконно-оптических волноводов, активных и пассивных компонент ВОСУ, и применять их для решения поставленной задачи (ПК-9);

осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых ВОСУ на этапах проектиро вания и производства (ПК-15);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать не обходимые компоненты волоконно-оптических систем и устройств (ПК-7);

выбирать волоконно-оптические волноводы, оптические кабели, активные и пассивные компоненты для создания волоконно-оптических систем связи в зависимости от усло вий работы (ПК-9);

выполнять моделирование волоконно-оптических систем и устройств, а также отдель ных компонент ВОСУ с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований, включая стандартные пакеты прикладных программ (ПК-17);

разрабатывать и обеспечивать программную реализацию эффективных алгоритмов ре шения сформулированных задач с использованием современных языков программиро вания (ПК-18);

адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анали зировать свои возможности (ОК-7).

Владеть:

навыками организовывать работу по проектированию волоконно-оптическим систем и устройств (ПК-21);

терминологией в области волоконно-оптических систем связи, включая волоконно оптические волноводы и оптические кабели, светодиоды и лазеры, оптические усили тели и регенераторы, фотоприемники и мультиплексоры (ПК-7);

навыками поиска информации о параметрах и характеристиках оптических волокон и кабелей, активных устройств и пассивных элементов ВОСУ на этапе проектирования (ПК-7);

навыками применения полученной информации при проектировании и эксплуатации волоконно-оптических систем и устройств (ПК-7, ПК-9);

навыками создания проектно-конструкторской документации в соответствии с мето дическими и нормативными требованиями (ПК-10).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Виды учебной рабо Всего часов на ты, включая само Раздел дисциплины. Формы текущего кон стоятельную работу Семестр раздел № троля успеваемости Форма промежуточной ат- студентов и п/п (по разделам) тестации трудоемкость (в ча (по семестрам) сах) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Принципы построения 3 2 - 1 - ВОСУ.

Волоконные световоды и их Контрольная работа дисперсионные характери- по дисперсионным ха стики. рактеристикам. Само 8 2 - 2 - стоятельное тестиро вание.

Потери в волоконно оптических волноводах.

8 2 - 2 - Тенденции развития одно- и многомодовых ВОВ.

Элементная база волоконно- Контрольная работа по оптических сетей. Волокон- потерям. Самостоя 8 2 - 2 - но-оптические кабели. тельное тестирование.

Взаимодействие света с ве 8 2 - - ществом. Светодиоды.

Особенности лазеров для Контрольная работа по 8 2 - 2 - передатчиков ВОСУ. источникам излучения Контрольная работа по Фотоэлектронные детекто фотоприемникам ры и приемные оптоэлек- 8 2 - 2 - Самостоятельное тес тронные модули.

тирование.

Современные методы муль типлексирования потоков 11 2 - 3 - данных. Основные этапы проектирования ВОСУ.

Измерение параметров оп- Контрольная работа по тических волокон и ВОУ. методам расчета дли 8 2 - 2 - Оптические датчики. Пер- ны участка регенера спективы развития ВОСУ. ции ВОУ.

Зачет 2 2 - - - Итого: 72 - 18 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия 4.2.2.1. Принципы построения ВОСУ.

Очерк развития ВОСУ. Области применения современных ВОСУ. Принципы построения ВОСУ. Структурные схемы типовых ВОСУ.

4.2.2.2. Распространение света по волоконным световодам Классификация волоконно-оптических волноводов. Ступенчатые волоконно-оптические волноводы (ВОВ). Лучевое приближение. Числовая апертура оптического волокна (ОВ). Ус ловия формирования полного внутреннего отражения.

4.2.2.3. Дисперсионные характеристики волоконно-оптических световодов.

Многолучевое распространение и межмодовая дисперсия. Градиентные ВОВ. Материальная и волноводная дисперсии. Оценка расширения светового импульса с учетом поляризацион ной дисперсии. Расчет дисперсионных компонент одно- и многомодовых ОВ.

4.2.2.4. Потери в волоконно-оптических световодах.

Виды потерь в материалах ВОВ. Поглощение, окна прозрачности современных ОВ. рассея ние. Волновой анализ распространения излучения в ВОВ. Моды волн, дисперсионные кри вые.

4.2.2.5. Тенденции развития одно- и многомодовых ВОВ. Нелинейные оптические явления в ВОВ.

Особенности использования современных одномодовых ВОВ, перспективы развития одно модовых линий связи. Области применения многомодовых ВОВ. Нелинейные эффекты в во локонных световодах.

4.2.2.6. Элементная база волоконно-оптических сетей. Волоконно-оптические кабели.

Основные методы производства ВОВ. Классификация волоконно-оптических кабелей (ВОК).

Конструкции современных ВОК, оптические кабели (ОК) для подвески на высоковольтных линиях электропередачи, в том числе, ОК, встроенные в грозотрос.

4.2.2.7. Пассивные оптические компоненты.

Разъемные соединители, стандарты современных соединителей, оптические шнуры. Неразъ емные соединители: сварные и механические. Оптические разветвители. Матрица потерь.

Анализ потерь ОВ и ВОСУ типовой структуры.

4.2.2.8. Взаимодействие света с веществом.

Двухуровневая модель взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, Инверсия населенностей, условия усиления в активной среде. Ширина спектральной линии активной среды. Взаимодействие света с полупроводниками.

4.2.2.9. Светодиоды.

Принцип действия светодиодов. Гетеропереходы. Использование гетеропереходов в совре менных источниках излучения. Светоизлучающие диоды (СИД). Конструкции современных СИД, квантовая эффективность, инерционность и полоса модуляции.

4.2.2.10. Полупроводниковые лазеры.

Принцип работы лазера и структура лазера. Методы накачки энергии. Структуры полупро водниковых лазеров. Условия самовозбуждения, ватт-амперные, вольт-амперные и спек тральные характеристики лазеров.

4.2.2.11. Особенности лазеров для передатчиков ВОСУ.

Расчет порогового коэффициента усиления полупроводникового лазера. Требования к полу проводниковым лазерам для ВОСУ. Применение «полосковой геометрии» в лазерах для сис тем связи. Структуры передающих оптоэлектронных модулей.

4.2.2.12. Фотоэлектронные детекторы.

Принцип действия p-i-n фотодиодов. Переходные, частотные, шумовые характеристики p-i-n фотодиодов. Лавинные фотодиоды и фототранзисторы.

4.2.2.13. Приемные оптоэлектронные модули ВОСУ.

Структура и основные характеристики приемных оптических модулей. Ретрансляторы и оп тические усилители.

4.2.2.14. Современные методы мультиплексирования потоков данных.

Временное и волновое мультиплексирование потоков данных. Особенности технологий PDN, SDN и WDM (CWDM). Технология пакетной коммутации ATM.

4.2.2.15. Основные этапы проектирования ВОСУ.

Проектирование ВОУ и прокладка волоконно-оптических линий. Алгоритм расчета длины участка регенерации внутризоновой ВОСУ. Расчет длины элементарного участка регенера ции и бюджета мощности магистральной ВОСУ.

4.2.2.16. Измерение параметров оптических волокон и ВОСУ.

Методы измерения оптической мощности, затухания и потерь. Особенности измерения дли ны волны отсечки и ширины полосы пропускания ОВ.

4.2.2.17. Оптические датчики. Перспективы развития ВОСУ.

Оптические датчики. Область применения современных волоконно-оптических датчиков.

Перспективы ВОСУ.

4.3. Лабораторные работы: Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания: Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия включают обсуждение базовых разделов курса с использованием презентаций и видео роликов, решение типовых задач, необходимых для проектирования современных ВОСУ, тестирование (в том числе в системе “Прометей” на базе ЭОР), а также экскурсию на кафедру физики им. В.А. Фабриканта в лабораторию квантовой физики для ознакомления с современными лазерами.

Самостоятельная работа включает подготовку к практическим занятиям, тестам и кон трольным работам, необязательное оформление реферата и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы и тестирование.

Аттестация по дисциплине – дифференцируемый зачет.

Оценка за освоение дисциплины по шкале 5, 4 или 3, определяется по устному зачёту при условии сдачи контрольных работ на положительные оценки. При получении оценки «не удовлетворительно» или пропуске любой из контрольных работ после окончания учебных занятий 8 семестра повторно выполняется контрольная работа и затем проводится устный зачёт. В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Волоконно-оптическая техника: современное состояние и новые перспективы /под ред. С.А. Дмитриева и Н.Н. Слепова. – М.: Техносфера, 2010.

2. Убайдуллаев Р.Р. Волоконно-оптические сети. - М.: Эко-Трендз. 2000.

3. Гитин В.Я., Кочановский Л.Н. Волоконно-оптические системы передачи. - М.: Радио и связь. 2003.

4. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. - М.: Техносфера, 2007.

5. Листвин А.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В. Оптические волокна для линий связи. М.: ЛЕСАРарт, 2003.

6. Иоргачев Д.В., Бондаренко О.В. Волоконно-оптические кабели и линии связи. – М.:

Эко-Трендз, б) дополнительная литература:

1. Скляров О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи. - Спб.: Лань, 2010.

2. Иванов А.Б. Волоконная оптика. -М.: Комп. Сайрус системз. 1999.

3. Портнов Э.Л. Оптические кабели связи и пассивные компоненты волоконно оптических линий связи. - М.: Телеком, 4. Родина О.В. Волоконно-оптические линии связи. Практическое руководство. М.:

Телеком, 2009.

5. Игнатов А.Н. Оптоэлектронные приборы и устройства. М.: Эко Трэндз, 6. Оптические устройства в радиотехнике. Учебное пособие для вузов/ под ред. В.Н.

Ушакова. М.: Радиотехника, 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://www.lightwave-russia.com;

http://www.fotonexpress.ru б) другие:

Электронно-образовательный ресурс (ЭОР), включающий электронный конспект лекций по курсу “Волоконно-оптические устройства и системы” и режим тестирования, реализованный в системе дистанционного обучения “Прометей 4” (зарегистрирован и включен в библиотеку ЭОР МЭИ).

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и компьютерный класс для тестирования с использованием системы “Прометей”.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.