Структура радиоканала. Системы радиосвязи и радиовещания. Основные принципы формирования, передачи и приема сигналов. Структурные схемы радиопередающих и радиоприемных устройств. Тенденции развития систем радиосвязи и радиовещания.

Раздел 6. ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ УСТРОЙСТВА

История развития и основные принципы телевидения. Системы цветного телевидения NTSC, PAL, SEСAM. Стандарты телевизионных каналов РБ, СНГ и их основные характеристики. Структурная схема телевизионной системы. Цифровое и интерактивное телевидение.

Раздел 7. РАДИОПРИЕМНЫЕ И РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Основные функции и классификация радиоприемных и радиопередающих устройств. Структурные схемы устройств, принципы работы, основные параметры. Улучшение качественных показателей приемо-передающих устройств и перспективы их развития.

Раздел 8. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Исторический обзор развития систем радиолокации и радионавигации. Принципы работы радиолокационных станций, структурные схемы.

Архитектура и основные характеристики спутниковых радионавигационных систем «Навстар – GPS» (США) и «Глонасс» (Россия).

Современное состояние и перспективы развития радиотехнических систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные проблемы и перспективы развития техники радиоэлектронных устройств. Роль в современном мире инженера по радиоэлектронике при стремительном развитии радиотехнических устройств и систем.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ РЕФЕРАТОВ

1.  Моя будущая специальность. Что определило мой выбор?

2.  «Радио? ...Это очень просто» . Инж. Е. Айсберг.

3.  Исторический обзор развития телевидения.

4.  Диапазоны радиоволн и области их применения.

5.  Персональные ЭВМ.

6.  Роль радиотехники в освоении космического пространства.

7. Радиоинженер накануне третьего тысячелетия.

8. Первый радиотехник .

9. «Цветное телевидение?… Это не так просто». Инж. Е. Айсберг.

10. Элементная база радиотехнических устройств и систем.

11. Радиоразведка. История техники радиоэлектронной борьбы.

12. Системы радиосвязи.

13. Быть инженером по радиоэлектронике – это не просто, но очень увлекательно.

14. – страницы биографии.

15. Современные системы цветного телевидения.

16. Радиоприемные устройства.

17. Вклад радиолюбителей в научно-технический прогресс.

18. Специальность инженера по радиоэлектронике накануне третьего тысячелетия.

19. Истоки развития радиотехники ( гг.).

20. – основоположник электронного телевидения.

21. Радиопередающие устройства.

22. Медицинская радиоэлектроника.

23. Системы мобильной радиосвязи.

24. Радиоэлектроника – это мой выбор.

25. Исторический обзор развития радиотехники ( гг.).

26. Цифровое и интерактивное телевидение.

27. Электронное оборудование автомобиля.

28. Профессор электрографии и магнетизма Я. Наркевич-Иодко - страницы биографии ( гг.).

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1.  Лосев в специальность «Радиотехника». - М.: Высш. шк., 1980.

2.  , Филиппов в специальность радиоинженера.- М.: Высш. шк., 1989.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Сайт в сети Internet. http://www/ bsuir. .

2. Аверьянов рассказов старого профессора о радио.- Мн.: БГУИР, 1996.

3.  Поляков в радиоэлектронику.- М.: Радио и связь, 1988.

Утверждена

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-39-002/тип.

АНТЕННЫ И УСТРОЙСТВА СВЧ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям IРадиотехника,

IРадиоэлектронные системы

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составитель:

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

Рецензенты:

, профессор кафедры радиотехники Военной академии Республики Беларусь, профессор, кандидат технических наук;

Кафедра радиофизики Учреждения образования «Белорусский государственный университет» (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой антенн и устройств СВЧ Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 01.01.2001 г.);

Научно-методическим советом по группе специальностей IСхемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.108-98.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа «Антенны и устройства СВЧ» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.108-98 для специальностей IРадиотехника и IРадиоэлектронные системы высших учебных заведений.

Цель преподавания дисциплины «Антенны и устройства СВЧ»

(«А и УСВЧ»):

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

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

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

- рассмотреть методику расчета основных типов антенн и устройств СВЧ;

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

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

знать:

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

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

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

- конструкцию типовых антенн, линий передачи и устройств СВЧ;

- методику измерения основных параметров антенн и устройств СВЧ;

уметь:

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

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

приобрести навыки:

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

- измерения основных параметров устройства СВЧ и антенны;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

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

Раздел 1. АНТЕННЫ

Тема 1.1. Внутренняя и внешняя задачи теории антенн

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

Тема 1.2. Характеристики и параметры антенны

в режиме передачи и приема

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

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

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

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

Тема 1.3. Элементы общей теории антенн

1.3.1. Принцип суперпозиции и его применение для анализа поля проволочных, щелевых и апертурных антенн. Амлитудно-фазовое распределение возбуждения (АФР). Элементарные излучатели: диполь Герца, магнитный диполь, элементарный источник Гюйгенса, поле в дальней зоне, основные свойства.

1.3.2. Линейная антенна с непрерывным распределением возбуждения: типы линейных антенн, используемые в технике; поле в дальней зоне; диаграмма направленности, правило перемножения ДН, множитель системы.

1.3.3. Влияние волновой длины и амплитудного распределения возбуждения на множитель системы.

1.3.4. Влияние фазового распределения возбуждения на множитель системы: виды детерминированных фазовых распределений, влияние линейного, квадратичного и кубического фазовых распределений на ДН и КНД антенны.

1.3.5. Антенны с плоским излучающим раскрывом: типы антенн с плоским излучающим раскрывом, диаграмма направленности, множитель системы, КИП и КНД плоского раскрыва. Множитель системы, КИП и КНД раскрыва прямоугольной формы с разделяющимся АФР.

1.3.6. Диаграмма направленности, множитель системы, КИП и КНД круглого раскрыва с произвольным и осесимметричным АФР; влияние АФР и формы раскрыва на множитель системы. Излучение из раскрыва с произвольной формой, метод эквивалентной линейной антенны.

1.3.7. Антенные решетки. Типы антенных решеток, используемых в технике, их возможности. Линейная эквидистантная антенная решетка: диаграмма направленности и множитель системы; анализ множителя системы, побочные главные максимумы, условие единственности главного максимума, влияние АФР на множитель системы, КНД линейной антенной решетки, сканирование в линейной решетке, диаграмма сканирования.

1.3.8. Плоские антенные решетки: множитель системы, условие единственности главного максимума; методы управления фазовым распределением.

1.3.9. Элементы статистической теории антенн и теории синтеза антенн. Отражательные характеристики антенн. Параметры антенн, определяющие электромагнитную совместимость.

Тема 1.4. Вибраторные антенны

1.4.1. Типы вибраторных антенн, основные свойства и применение. Симметричный вибратор. Общие свойства, конструкции, области применения, распределение тока в плечах вибратора, поле в дальней зоне, ДН, ФД, ПД, КНД, сопротивление излучения, входное сопротивление. Способы расширения полосы пропускания. Питание симметричных вибраторов, симметрирующие устройства.

1.4.2. Несимметричный вибратор, конструкции, основные параметры, области применения. Линейный симметричный вибратор с плоским и линейным рефлектором, с линейным директором. Директорная антенна.

1.4.3. Полосковые и микрополосковые антенны. Конструкции, общие свойства, применение. Микрополосковые антенны с прямоугольным излучателем. Принцип работы, ДН, ПД, КНД, КУ, согласование. Микрополосковые антенны с круговой поляризацией. Синфазные линейные и плоские вибраторные решетки.

Тема 1.5. Щелевые антенны

1.5.1.Типы щелевых антенн, общие свойства, назначение. Характеристики и параметры одиночной линейной щели в бесконечном экране. Влияние размеров экрана на характеристики одиночной щели. Резонансная длина одиночной щели в экране. Способы возбуждения одиночной щели.

1.5.2. Многощелевые антенны: резонансная многощелевая антенна на прямоугольном волноводе с волной , способы расположения щелей, ДН, поляризация, КНД, согласование, диапазонные свойства. Нерезонансная многощелевая антенна на прямоугольном волноводе с волной , способы расположения щелей, ДН, поляризация, КНД, согласование, диапазонные свойства, сканирование. Многощелевые антенны на коаксиальном волноводе с волной типа Т.

Тема 1.6. Апертурные антенны

1.6.1. Волноводные антенны. Типы волноводных антенн, общие свойства и области применения. Излучатель в виде открытого конца прямоугольного волновода с волной : АФР на раскрыве, ДН, ФД, ПД, КНД, КИП, согласование. Использование волн высшего типа в волноводном излучателе с прямоугольным раскрывом. Излучатель в виде открытого конца круглого волновода с волной : ДН, ПД, КНД, КИП, согласование. Использование волн высшего типа в волноводном излучателе с круглым раскрывом.

1.6.2. Рупорные антенны. Типы рупорных антенн, общие свойства, области применения. Е-секториальный рупор: АФР на раскрыве, ДН, ФД, ПД, КНД, КИП, оптимизация по максимуму КНД, согласование. Н-секториальный рупор: АФР на раскрыве, ДН, ФД, ПД, КНД, КИП, оптимизация по максимуму КНД, согласование.

1.6.3. Пирамидальный рупор: АФР на раскрыве, ДН, ФД, ПД, КНД, КИП, оптимизация по максимуму КНД, согласование. Конический рупор: АФР на раскрыве, ДН, ФД, ПД, КНД, КИП, оптимизация по максимуму КНД, согласование. Волноводные и рупорные антенны с круговой поляризацией.

1.6.4. Зеркальные антенны. Типы зеркальных антенн, общие свойства, области применения. Зеркальная антенна с параболоидом полного профиля: конструкция, принцип работы, требования к облучателю, АФР на раскрыве зеркала, ДН, ПД, КНД, КИП, оптимизация по уровню боковых лепестков и по максимуму КНД. Коэффициент усиления и влияние на него различных видов потерь. Сканирование в зеркальных антеннах.

1.6.5. Параболоцилиндрические зеркальные антенны: АФР на раскрыве, ДН, КНД. Зеркальные антенны с усеченными параболоидами, АФР на раскрыве, ДН, КНД. Двухзеркальные антенны: типы, общие свойства, применение. Рупорно-параболические антенны, общие свойства, применение. Зеркальные антенны с косекансными диаграммами направленности.

1.6.6. Линзовые антенны. Типы линзовых антенн, общие свойства, применение. Линзовая антенна с осесимметричной линзой, конструкция, принцип работы, требования к облучателю. Профиль освещенной поверхности линзы. Ускоряющие и замедляющие линзы, их реализация. АФР на раскрыве, ДН, поляризация, КНД, КИП, КУ.

1.6.7. Зонирование линзовых антенн. Линзовые антенны с геодезическими линзами, конструкция, свойства, применение. Сканирование в линзовых антеннах. Рупорно-линзовые антенны, состав, назначение.

Тема 1.7. Антенны бегущЕй волны

1.7.1. Типы антенн бегущей волны (АБВ), общие свойства, области применения. АБВ с линейным направителем: конструкция, типы, принцип работы, ДН, КНД, поляризация, согласование, выбор оптимального замедления, диапазонные свойства, конструкции. АБВ с плоским линейным и плоским дисковым направителем, конструкции, общие свойства, назначение.

1.7.2. Частотно-независимые антенны: принцип построения, общие свойства, назначение. Логопериодические антенны, принцип построения и работы, диапазонные свойства.

Тема 1.8. Антенные решетки

1.8.1. Назначение антенных решеток, классификация, состав. Антенные решетки с фидерной и пространственной системой распределения мощности. Способы управления фазовым распределением в линейных и плоских решетках. Типы излучающих систем в плоских антенных решетках.

1.8.2. Антенные решетки с частотным сканированием. Многолучевые антенные решетки.

Тема 1.9. Антенны с обработкой сигнала

Моноимпульсные антенны с амплитудной и фазовой пеленгацией. Антенны с синтезированным раскрывом. Принцип построения, общие свойства, назначение.

Тема 1.10. Проволочные антенны диапазонов

УКВ, КВ, СР, ДВ

Вибраторные и рамочные антенны, конструкции, общие свойства, области применения. Антенны бегущей волны, конструкции, общие свойства, области применения.

Раздел 2. ЛИНЕЙНЫЕ УСТРОЙСТВА СВЧ

Тема 2.1. Линии передачи диапазона СВЧ

2.1.1. Прямоугольные, круглые, коаксиальные волноводы. Основные конструкции и технические характеристики: рабочий диапазон волн, затухание, предельная и рабочая мощности, характеристическое и волновое сопротивление, применение основной волны и волн высшего типа, применение распространяющихся и местных полей.

2.1.2. Полосковые и микрополосковые линии передачи, их основные характеристики и области применения. Компланарные и щелевые линии передачи, их основные характеристики, области применения. Оптические и волоконно-оптические линии передачи, основные характеристики, области применения.

Тема 2.2. Режимы работы линии передачи

2.2.1. Падающие и отраженные волны в линии передачи, их математическое описание. Параметры, характеризующие режим работы линии передачи: коэффициент стоячей волны (КСВ), коэффициент бегущей волны (КБВ), коэффициент отражения (Г), поперечное характеристическое сопротивление (Zс), сопротивление линии в данном сечении, сопротивление нагрузки (Zн). Связь между параметрами, характеризующими режим.

2.2.2. Режим смешанных волн, распределение амплитуд электрического, магнитного полей и сопротивления вдоль оси линии передачи. Пересчет сопротивления из одного поперечного сечения линии передачи в другое. Свойства полуволновых и четвертьволновых отрезков линии передачи. Резонансные сечения и эквивалентные сечения нагрузки. Методика измерения КСВ, КБВ, Г, Z, Zн.

2.2.3. Режим бегущих волн, распределение амплитуд электрического, магнитного полей и сопротивления вдоль оси линии передачи. Условие согласования нагрузки с линией передачи. Применение режима бегущей волны.

2.2.4. Режим стоячих волн, распределение амплитуд электрического, магнитного полей и сопротивления вдоль оси линии передачи. Резонансные отрезки линии передачи. Применение режима стоячей волны.

Тема 2.3. Элементы матричной теории цепей СВЧ

2.3.1.Понятие многополюсника СВЧ. Матрица рассеяния многополюсника СВЧ. Классификация многополюсников СВЧ. Свойство матрицы рассеяния реактивного многополюсника СВЧ.

2.3.2. Матрица рассеяния каскадно-соединенных четырехполюсников. Методы определения элементов матрицы рассеяния.

Тема 2.4. Согласование в линиях передачи

2.4.1.Структурная схема типового фидерного тракта. Задачи согласования в линиях передачи. Методы согласования, их достоинства и недостатки. Метод согласования путем компенсации отраженной от нагрузки волны. Узкополосное и широкополосное согласование. Согласование с помощью одной реактивной неоднородности. Согласование с помощью двух и трех реактивных неоднородностей. Конструкции реактивных неоднородностей в линиях передачи различных типов.

2.4.2. Согласование с помощью четвертьволнового трансформатора. Многоступенчатые трансформаторы сопротивлений. Плавные трансформаторы сопротивлений.

Тема 2.5. Колебательные системы СВЧ

2.5.1. Назначение и типы колебательных систем СВЧ. Полые резонаторы волноводной формы: типы полей, собственные частоты, добротность, возможности и способы перестройки по частоте.

2.5.2. Резонаторы сложной формы, назначение, общие свойства. Квазистационарный метод расчета резонаторов сложной формы. Метод частичных областей. Тороидальный резонатор. Коаксиальный резонатор с емкостью. Метод возмущений. Перестройка резонаторов с помощью плунжеров.

2.5.3. Проходные волноводные резонаторы, принцип построения, собственная частота, внешняя добротность, реализация на линиях различного типа. Диэлектрические и ферритовые резонаторы, общие свойства, применение. Колебательные системы на отрезках длинных линий. Открытые резонаторы.

Тема 2.6. фильтры СВЧ

2.6.1. Назначение и типы частотных фильтров СВЧ. Частотные характеристики, особенности частотных фильтров СВЧ по сравнению с низкочастотными прототипами. Порядок синтеза частотного фильтра СВЧ: синтез низкочастотного прототипа.

2.6.2. Реализация фильтра на СВЧ. Использование трансформирующих свойств отрезков волноводов и проходных волноводных резонаторов при построении фильтров СВЧ.

2.6.3. Поляризационные фильтры и фильтры типов волн. Принципы и методы построения, назначение.

Тема 2.7. Направленные восьмиполюсники СВЧ

2.7.1. Общие свойства и классификация направленных восьмиполюсников. Матрица рассеяния реактивного восьмиполюсника с двумя плоскостями симметрии. Классификация направленных восьмиполюсников СВЧ.

2.7.2. Квадратурные направленные восьмиполюсники, конструкции на линиях передачи различного типа, свойства, принцип работы.

2.7.3. Синфазно-противофазные мосты СВЧ, конструкции на линиях передачи различного типа, свойства, принцип работы. Применение направленных ответвителей и мостов СВЧ.

Тема 2.8. Устройства СВЧ с применением

намагниченных ферритов

2.8.1. Свойства волноводов с поперечно намагниченными ферритами, физика взаимодействия спиновых магнитных моментов электронов с магнитным полем проходящей волны. Основные взаимные и невзаимные свойства.

2.8.2. Свойства волноводов с продольно намагниченными ферритами. Распространение волны круговой поляризации в круглом волноводе с продольно намагниченным ферритом, невзаимное вращение фазы и невзаимное поглощение. Распространение волны линейной поляризации в круглом волноводе с продольно намагниченным ферритом, эффект Фарадея, взаимное вращение фазы, невзаимное поглощение и его влияние на поляризационные параметры волны .

2.8.3. Свойства волноводов с поперечно намагниченными ферритами. Распространение волны в прямоугольном волноводе с поперечно намагниченным ферритом. Невзаимное поглощение, вращение фазы и смещение поля.

2.8.4. Вентили СВЧ, общие свойства, параметры и назначение. Конструкции, принцип работы, параметры вентилей: резонансных на прямоугольном, круглом, коаксиальном и полосковом волноводах; вентилей со смещением поля на прямоугольном волноводе; поляризационных вентилей на круглом волноводе.

2.8.5. Циркуляторы СВЧ, общие свойства, назначение. Конструкции, принцип работы, параметры циркуляторов: Y-циркулятора на прямоугольных, коаксиальных, полосковых волноводах; фазового циркулятора на прямоугольном волноводе; поляризационного циркулятора на круглом волноводе. Применение циркуляторов.

2.8.6. Фазовращатели с использованием намагниченных ферритов, общие свойства, назначение, типы. Аналоговые взаимные и невзаимные фазовращатели, конструкции, свойства, применение. Дискретные взаимные и невзаимные фазовращатели, принцип построения многозвенных фазовращателей, выбор дискрета изменения фазы. Конструкции бинарных звеньев. Применение намагниченных ферритов для построения управляемых аттенюаторов, переключателей, выключателей, поляризаторов, для перестройки колебательных систем СВЧ по частоте.

Тема 2.9. Устройства СВЧ с применением

полупроводниковых приборов

Типы устройств СВЧ и полупроводниковых приборов, используемых в них, основные свойства. Отражательные фазовращатели на p-i-n-диодах. Проходные фазовращатели на p-i-n-диодах с использованием переключаемых отрезков волноводов, реактивных шлейфов, мостов СВЧ, циркуляторов. Применение p-i-n-диодов для построения управляемых аттенюаторов.

Тема 2.10. Элементы фидерных трактов

Неподвижные, гибкие и вращающиеся сочленения. Переходы от волновода одного типа к волноводу другого типа. Изгибы и скрутки волноводов. Антенные переключатели.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Перспективы развития антенн и устройств СВЧ.

Примерный перечень практических занятий

1. Характеристики и параметры антенн.

2. Влияние волновой длины и амплитудного распределения возбуждения на ДН линейной антенны.

3. Влияние фазового распределения возбуждения на ДН линейной антенны.

4. Антенны бегущей волны.

5. Влияние формы раскрыва на ДН апертурной антенны. Метод эквивалентной линейной антенны.

6. Антенные решетки.

7. Способы управления фазовым распределением в фазированных антенных решетках.

8. Вибраторные антенны.

9. Рупорные антенны.

10. Зеркальные антенны.

11. Полосковые и микрополосковые антенны.

12. Линии передачи диапазона СВЧ.

13. Согласование в линиях передачи.

14. Частотные фильтры.

Примерный перечень лабораторных работ

1. Исследование вибраторных и рамочных антенн.

2. Исследование волноводно-щелевых антенн.

3. Исследование антенн бегущих волн.

4. Исследование рупорных антенн.

5. Исследование зеркальных антенн.

6. Исследование направленных ответвителей.

7. Исследование мостов СВЧ.

8. Исследование ферритовых вентилей.

9. Исследование ферритовых циркуляторов.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ

Студенты выполняют курсовую работу с целью углубления знаний по общим закономерностям в теории антенн и устройств СВЧ, получения практических навыков конструктивного и электрического расчета антенн и устройств СВЧ, разработки программ для ЭВМ и их использования при оптимизации антенн и устройств СВЧ, оформления текстовых и графических материалов.

Курсовая работа включает в себя проектирование антенны с питающей линией передачи или линии передачи с необходимыми устройствами СВЧ.

Примерные темы курсовых работ по первому разделу «Антенны»:

1. Проектирование оптимальной рупорной антенны для заданной средней частоты и заданных параметров диаграммы направленности или коэффициента направленного действия.

2. Проектирование оптимальной зеркальной антенны для заданной средней частоты и заданных параметров диаграммы направленности или коэффициента направленного действия.

3. Проектирование синфазной или фазированной антенной решетки для заданной средней частоты и заданных параметров диаграммы направленности или коэффициента направленного действия.

4. Проектирование линзовой антенны для заданной средней частоты и заданных параметров диаграммы направленности или коэффициента направленного действия.

5. Проектирование оптимальной антенны бегущей волны для заданной средней частоты и заданных параметров диаграммы направленности или коэффициента направленного действия.

6. Проектирование сложной вибраторной антенны (директорной или антенной решетки) для заданной средней частоты и заданных параметров диаграммы направленности или заданного коэффициента направленного действия и т. д.

В каждой теме должны быть варианты по типу антенны. Примеры:

- рупорные антенны: Е-секториальный рупор, Н-секториальный рупор, пирамидальный рупор, конический рупор;

- зеркальные антенны: зеркало в виде параболоида полного профиля, зеркало в виде симметричной или несимметричной вырезки из параболоида полного профиля, параболический цилиндр, двухзеркальная антенна;

- антенные решетки: из элементарных излучателей в виде волноводных, рупорных, щелевых, вибраторных излучателей, антенн бегущей волны, полосковых и микрополосковых излучателей;

- линзовые антенны: с замедляющей линзой, с ускоряющей линзой, рупорно-линзовая антенна;

- антенны бегущей волны: спиральная антенна, диэлектрическая стержневая антенна, ребристо-стержневая антенна.

В одной группе темы курсовых работ не должны повторяться по содержанию.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Сазонов и устройства СВЧ. - М.: Высш. шк., 1988.

2. Cазонов Д. М., , Мишустин СВЧ. - М.: Высш. шк., 1981.

3. , , Терешин УКВ. Ч.1,2. - М.: Связь, 1977.

4. , Резников -фидерные устройства. - М.: Сов. радио, 1974.

5. , , Муравцов электродинамика. - М.: Радио и связь, 2000.

6. Юрцев общей теории антенн.: Методическое пособие по курсу «Антенны и устройства СВЧ» для студ. спец. «Радиотехника». В 3 ч. Ч 1. - Мн.: БГУИР, 1997.

7. Юрцев пособие по курсу «Антенны и устройства СВЧ» для студентов специальности «Радиотехника». В 3 ч. Ч.1: Резонансные и апертурные антенны. –Мн.: БГУИР, 2000.

8. Юрцев пособие по курсу «Антенны и устройства СВЧ» для студентов специальности «Радиотехника». В 3 ч. Ч.2: Антенны бегущей волны, антенные решетки. Антенны коротких, средних и длинных волн. –Мн.: БГУИР, 2002.

9. и др. Численное моделирование проволочных антенн. Метод. пособие для курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Антенны и устройства СВЧ» для студ. спец. «Радиотехника». - Мн.: БГУИР, 2002.

Дополнительная

1. Антенны и устройства СВЧ/ Под ред. . - М.: Радио и связь, 1981.

2. Марков . - М-Л.: Госэнергоиздат, 1960.

3. Машинное проектирование СВЧ устройств. - М.: Радио и связь, 1987.

4. , Нефедов антенны. - М.: Радио и связь, 1986.

5. , , Згурский излучающие и резонансные устройства. - Киев: Техника,1990.

6. Проблемы антенной техники/Под. ред. Л.Д. Бахраха и . - М.: Радио и связь. 1989.

7. , , Казарин антенны. - М.: Сов. радио, 1974.

8. Частотно-независимые антенны. - М.: Мир, 1968.

9. Шифрин статистической теории антенн. - М.: Сов. радио, 1970.

10. , Молочков антенно-фидерных устройств.- М.: Энергия, 1960.

11. , Молочков линзовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн и фидерных трактов. - М.: Энергия, 1972.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-39-003/тип.

ЭЛЕКТРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности IРадиотехника

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

, доцент кафедры сетей и устройств телекоммуникаций Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент, кандидат технических наук;

, доцент кафедры сетей и устройств телекоммуникаций Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент, кандидат технических наук

Рецензенты:

Кафедра радиосвязи и радиовещания Учреждения образования «Высший государственный колледж связи» (протокол от 01.01.2001 г.);

Кафедра общетехнических дисциплин Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж» (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой сетей и устройств телекоммуникаций Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 01.01.2001 г.);

Научно-методическим советом по группе специальностей IСхемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.108-98.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа «Электропреобразовательные устройства» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.108-98 для специальности IРадиотехника высших учебных заведений.

Она имеет целью изучение силовых электропреобразовательных устройств, в частности, разнообразных источников вторичного электропитания (ИВЭП), которые в отдельных радиотехнических системах составляют (70-80 %) от общего объема и массы. В этих условиях при работе в самых различных областях радиоинженерам приходится не только выбирать, эксплуатировать и налаживать электропреобразовательные устройства и системы электропитания, но и совершенствовать их, проектировать и испытывать.

Цели преподавания дисциплины «Электропреобразовательные устройства» (ЭПУ) следующие:

изучить:

- принципы построения, основы теории и методов расчета наиболее распространенных ЭПУ и систем электропитания;

- структурные и функциональные схемы современных систем и устройств электропитания;

- принципы работы основных функциональных узлов ИВЭП;

- основы конструирования и современную элитную базу микроэлектронных источников электропитания;

- основы статической теории ЭМС РЭС;

- автоматизированное рабочее место на базе персональных компьютеров;

- интегральные схемы различного назначения;

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13