Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению 210400. 68 Микроволновая техника и антенны
| Вид материала | Программа |
- Программа вступительного испытания в магистратуру, 68.92kb.
- Программа вступительного испытания утверждено, 483.85kb.
- Программа вступительных испытаний (собеседования) для поступающих в магистратуру, 77.87kb.
- Программа вступительного испытания по Основам туризма для лиц, поступающих в магистратуру, 6.78kb.
- Программа вступительного испытания по Экономике туристского рынка для лиц, поступающих, 13.75kb.
- Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению «Педагогическое образование», 97.69kb.
- Программа вступительного испытания вмагистратуру по направлению 030900 Юриспруденция, 350.27kb.
- Программа вступительного экзамена для поступающих в магистратуру по направлению «История», 1124.57kb.
- Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению, 78.98kb.
- Программа вступительного испытания в магистратуру по направлению подготовки 030300, 192.58kb.
ПРОГРАММА
вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена
по направлению
210400.68 Микроволновая техника и антенны
Содержание программы
1. Статистическая радиотехника
Дискретные представления сигналов.
Интегральные представления сигналов. Преобразования Фурье.
Разложение сигнала по заданной системе функций. Гармонический анализ сигналов. Спектры периодических и непериодических сигналов. Теорема отсчетов Котельникова в частотной области.
Дискретные сигналы и их анализ. Дискретное преобразование Фурье и его свойства.
Линейные и нелинейные цепи и устройства. Методы анализа стационарных и переходных режимов в радиотехнических цепях, устройствах и динамических системах.
2. Модели радиотехнических цепей и устройств
Линейные цепи и устройства с постоянными параметрами. Активные линейные цепи. Усилители и их характеристики. Параметры и эквивалентные схемы усилителей.
Нелинейные цепи и устройства. Умножители частоты. Амплитудные ограничители. Детекторы. Преобразователи частоты колебаний. Генераторы колебаний. Автоколебательные системы. Модуляторы колебаний. Параметрическое усиление, преобразование и генерирование колебаний.
3. Цифровые методы обработки сигналов
Дискретизация сигналов по времени и квантование по уровню. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и выбор параметров кода. Методы синтеза алгоритмов и устройств цифровой обработки сигналов. Цифровая фильтрация и цифровые фильтры.
4. Общая теория СВЧ-устройств
Уравнения Максвелла для и монохроматических полей. Материальные уравнения и типы сред. Векторные и скалярные потенциалы электромагнитного поля. Волновые уравнения и уравнения Гельмгольца. Граничные условия
Постановка задач электродинамики, методы их решения. Внутренние и внешние задачи электродинамики. Теорема единственности.
Свободные электромагнитные волны как решения однородных уравнений электродинамики в разных системах координат. Плоские однородные волны в изотропных средах с потерями и без потерь.
5. Теория и техника антенных устройств и систем
Элементы теории антенн. Типы направляющих систем. Элементарные излучатели. Ближняя и дальняя зоны. Приемная и передающая антенны, их параметры и характеристики. Влияние вида распределения электромагнитного поля в раскрыве антенны на основные параметры антенн. Техническая реализация антенн различных диапазонах радиоволн для целей радиосвязи и телевидения.
6. Системы радиосвязи и телевидения
Генераторы и автогенераторы. Режимы самовозбуждения, их особенности. Стабильность частоты и методы ее повышения. Стабилизация с помощью высокодобротных колебательных систем (резонаторов). Кварцевые генераторы.
Управление колебаниями (модуляция). Основы теории линейной и нелинейной модуляции (манипуляции).
Основные типы радиоприемных устройств. Узлы радиоприемников, их схемные решения и расчет. Преобразователи частоты сигналов, смесители и гетеродины. Детекторы сигналов: амплитудные, частотные и фазовые. Вторичные источники электропитания.
Локально-плоские волны и геометрическая оптика. Влияние неоднородности среды на распространение радиоволн.
Распространение радиоволн в природных условиях. Влияние земной поверхности, тропосферы, ионосферы, космического пространства на распространение радиоволн.
Излучение электромагнитных волн. Элементарные излучатели. Ближняя и дальняя зоны. Теорема эквивалентности, эквивалентные поверхностные источники.
Электромагнитное поле заданного распределения возбуждающих токов в свободном пространстве. Принципы взаимозаменяемости полей, электрических и магнитных токов, принцип двойственности. Принцип электродинамического подобия.
7. Теория и техника СВЧ-устройств
Уравнения электродинамики для направляемых волн. Теория и классификация свободных волн в продольно-регулярных направляющих системах.
Типы направляющих систем. Полые и коаксиальные волноводы. Диэлектрические волноводы и линии поверхностных волн. Полосковые и мик-рополосковые линии, щелевые и копланарные волноводы. Оптические волноводы, световоды.
Технические характеристики и особенности конструирования фидеров различных диапазонов. Конструктивно-технологические особенности микро-полосковых линий.
Эквивалентные схемы волноводных устройств. Элементы теории цепей СВЧ. Круговые диаграммы полных сопротивлений и проводимостей.
Фидерные устройства и их элементы. Методы согласования. Узкополосное и широкополосное согласование. Ограничения на полосу согласования. Согласующие элементы для линий разных типов.
Соединения линий передачи, переходные элементы. Разветвления, мостовые соединения. Направленные ответвители.
Устройства регулирования амплитудных, фазовых и поляризационных характеристик. Аттенюаторы, фазовращатели, поляризаторы.
Частотные фильтры, элементы теории и классификация. Реализация фильтров в виде волноводных, коаксиальных, полосковых и микрополосковых конструкций.
8. Теория и техника антенных устройств и систем
Теория антенн. Приёмная и передающая антенны, их основные параметры и технические характеристики. Соотношение режимов приёма и передачи, теорема взаимности. Эффективная поверхность антенны. Обратное излучение приемной антенны.
Система однотипных излучателей. Теорема перемножения диаграмм. Эквивалентные решётки. Непрерывные распределения. Влияние амплитуднофазового распределения поля и конфигурации апертуры на основные характеристики антенн.
Многоэлементные антенны (решётки).
Фазированные антенные решетки (ФАР). Частотное, фазовое и фазоча-стотное сканирование. Дискретный и дискретно-коммутационный методы.
Рупорные, зеркальные, линзовые, щелевые и другие антенны СВЧ.
Антенные решётки с электронным сканированием. Системы управления ФАР, применение ферритов и полупроводниковых элементов. Активные решётки (АФАР).
Вопросы к экзамену
- Алгоритмы синтеза радиотехнических систем и устройств с использованием метрических и информационных критериев.
- Методы оценки физической реализуемости радиоэлектронных систем и устройств.
- Общетеоретические проблемы обнаружения радиосигналов и измерения параметров в условиях существенной априорной неопределенности.
- Методы и устройства адаптивной пространственно-временной обработки сигналов.
- Проблемы и перспективы развития современных систем радиосвязи.
- Проблемы и перспективы развития современных радионавигационных систем.
- Проблемы и перспективы развития современных радиолокационных систем.
- Проблемы скрытности и помехозащищённости радиоэлектронных систем.
- Проблемы комплексного использования сложных радиоэлектронных систем.
- Постановка задачи условной оптимизации. Функция Лагранжа. Теорема Куна-Такера. Метод штрафных функций.
- Постановка задачи глобальной оптимизации. Глобальный поиск. Метод ломаных.
- Постановка задачи многокритериальной оптимизации. Множество Парето. Метод аддитивной свертки.
- Методы случайного поиска.
- Методы оптимизации на основе эволюционных стратегий, генетические алгоритмы.
- Методы оптимизации на основе непараметрической статистики.
- Обзор методов линейного программирования.
- Эволюция полевых и волновых концепций теории электромагнетизма.
- Создание Максвеллом теории электромагнитного поля, вклад в нее Герца и Хевисайда.
- Состояние радиотехники на современном этапе.
- Роль цифровых и компьютерных технологий в развитии радиоэлектроники. Перспективы развития радиотехники
- Обзор основных компьютерных технологий, применяемых в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах.
- Информационно-вычислительные системы (ИВС). Принципы организации и направления развития средств ИВС.
- Эволюция технологии программирования. Основные парадигмы программирования.
- История развития микрополосковой техники.
- Регулярные микрополосковые резонаторы.
- Конструкции микрополосковых полосно-пропускающих фильтров СВЧ.
- Построение многозвенных микрополосковых фильтров с заданными характеристиками.
- Принципы построения электрически управляемых микрополосковых устройств.
- Прецизионные измерения на СВЧ.
- Методы диагностики диэлектрических материалов.
Основная литература
- Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы. М: Изд-во Радиотехника, 2005 г., 320 с
- Бакулев П.А. Радиолокационные системы: Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и дон М: Изд-во Радиотехника, 2007 г., 376 с
- Морозов А.В., Нырцов А.Н., Шмаков Н.П. Электродинамика и распространение радиоволн. М: Изд-во Радиотехника, 2007 г., 280 с
- Устройства СВЧ и антенны / Д.И. Воскресенский, В.Л. Гостюхин, В.М. Максимов, Л.И. Пономарёв. - М.: Радиотехника, 2008. - 384 с.
Дополнительная литература
- Рудой В.М. Системы передачи информации. М: Изд-во Радиотехника, 2007 г., 408 с
- Баскаков СИ. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2000.
- Интеллектуальные системы управления. Теория и практика Васильев В.И., Ильясов Б.Г. М: Изд-во Радиотехника, 2009 г., 392 с
- Перов А.И. Статистическая теория радиотехнических систем М: Изд-во Радиотехника, 2003 г., 400 с
- Антенны и устройства СВЧ: Учебник для вузов / Под ред. Д.И. Воскресенского. М: МАИ, 1999.
10. Техническая электродинамика / Воскресенский Д.И., Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцов А.Д. М: - Радио и связь, 2002. - 536 с.
11. Гостюхин В.М., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Антенны и устройства СВЧ. - М., МАИ, 1999г., 526 с.
12. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн. - М.: Горячая линия-Телеком, 2003. – 558 с.
13. Коновалов Г.Ф. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. М: «ИПРЖР», 2003.
14. Гринёв А.Ю., Наумов К.П., Пресленев Л.П., Тигин Д.В., Ушаков В.П. Оптические устройства в радиотехнике: М: Изд-во Радиотехника, 2005 г., 240 с