Электромагнитные поля и волны

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
Наименование дисциплины: Электромагнитные поля и волны

Направление подготовки: 210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи

Профиль подготовки: Сети связи и системы коммутации

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Автор: к.ф-м н., доцент, доцент кафедры радиофизики В.А.Тимофеев.


1. Целями освоения дисциплины "Электромагнитные поля и волны" являются:

изучение студентами физических основ электродинамики, распространения электромагнитных волн в различных средах, особенностей структуры электромагнитного поля в линиях передачи электромагнитной энергии и объёмных резонаторах; формирование у студентов навыков решения краевых задач электродинамики.

В результате изучения дисциплины у студентов должны сформироваться знания, навыки и умения, позволяющие проводить самостоятельный анализ физических процессов, происходящих в различных направляющих системах, устройствах сверхвысоких частот, в однородных и неоднородных средах, понимать сущность электромагнитной совместимости.


2. Дисциплина "Электромагнитные поля и волны" является первой, в которой студенты изучают вопросы практического применения теории электромагнитного поля. Она относится к ,базовой части цикла профессиональных дисциплин и базируется на знаниях, полученных при освоении дисциплин математического и естественнонаучного цикла Б2.Б1 "Математический анализ", Б2.Б5 "Физика", Б2.В1 "Аналитическая геометрия и линейная алгебра", Б2.В3 "Дифференциальные уравнения и операционное исчисление", Б2.В4 "Теория функции комплексного переменного". Изучая эту дисциплину, студенты впервые знакомятся со структурой электромагнитного поля, возникающего в различных средах и направляющих системах. Приобретенные студентами знания и навыки необходимы как для грамотной эксплуатации телекоммуникационной аппаратуры, так и для разработки широкого класса устройств, связанных с передачей и приемом сигналов, а также при обучении в магистратуре по направлению "Телекоммуникации" и в научно-исследовательской работе.

.


3. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:


Знать:

- основные уравнения электромагнитного поля, принципы и теоремы электродинамики; классы электродинамических задач и подходы к их решению;

- основные математические модели электромагнитных волновых процессов, а также модели сред, условия распространения и возбуждения волн;

- методы анализа и расчета простейших структур для излучения электромагнитных волн, основных типов волноводов и резонаторов.

    Уметь:

- использовать основные уравнения и теоремы электродинамики применительно к базовым электродинамическим задачам;

- анализировать структуру электромагнитного поля плоских волн, распространяющихся в различных средах и линиях передачи;

- анализировать структуру электромагнитного поля, созданного элементарными излучателями.

Владеть:

- методами расчета и анализа характеристик электромагнитных волн с учетом условий их распространения и возбуждения, а также влияния параметров среды;

- навыками практической работы с лабораторными макетами для изучения структуры электромагнитных полей;

- навыками практической работы с современной измерительной аппаратурой.


4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.


5. Содержание дисциплины:


п/п

Раздел дисциплины

1

Введение.

2

Основные уравнения электродинамики. Энергия и мощность электромагнитного поля.

3

Электродинамические потенциалы.

4

Плоские волны в однородных и изотропных средах

5

Отражение и преломление плоских волн на границе раздела двух сред.

6

Дифракция электромагнитных волн.

7

Электромагнитные волны в анизотропных средах.

8

Электромагнитные волны в линиях передачи.

9

Объемные резонаторы

10

Излучение радиоволн. Элементарные излучатели.



6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:


а) основная литература:

1.Неганов В.А., Осипов О.В., Раевский С.В., Яровой Г.П. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Радиотехника. 2007. – 744 с.

2.Пименов Ю. В. Линейная макроскопическая электродинамика. Вводный курс для радиофизиков и инженеров. М.: Интеллект. 2008. – 536 с.

3.Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Радио и связь. 2000. - 559 с.

4.Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцов А.Д. Техническая электродинамика. М.: Радио и связь, 2000. – 536 с

5.Григорьев А.Д. Электродинамика и микроволновая техника. Санкт-Петербург: Лань. 2007. – 704 с.

6.Тимофеев В.А. Электромагнитные поля и волны: Учебное пособие./ Ярославль, ЯрГУ. 2008. - 180 с.


б) дополнительная литература:

1.Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Наука. 1988. - 440 с.

2.Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука. 1989. – 544 с.

3.Марков Г.Т. и др. Электродинамика и распространение радиоволн: Учебное пособие для вузов. - М.: Советское радио. 1979. - 376 с.

4.Тимофеев В.А. Амплитудные и фазовые методы определения углового положения источника электромагнитных волн: метод.указания по вып. лаб.работ. - Ярославль: ЯрГУ. 2006. - 56 с.

5.Тимофеев В.А. Интерференционная структура электромагнитного поля при отражении от границ раздела сред: Методические указания. - Ярославль: ЯрГУ. 2000. – 16 с.

6.Тимофеев В.А. Рассеивающие свойства дискретных объектов в СВЧ диапазоне радиоволн: методич. указ. по вып. лаб. раб. - Ярославль: ЯрГУ. 2006. - 52 с.