Программа вступительных экзаменов в магистратуру 210300 "Радиотехника" Профилирующая

Вид материала

Программа

Подобный материал:

• Программа вступительных экзаменов в магистратуру 210300 "Радиотехника" Профилирующая, 20.99kb.
• Программа вступительных экзаменов в магистратуру 210100 "электроника и наноэлектроника", 30.42kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению подготовки 210300., 97.75kb.
• Программа вступительных экзаменов в магистратуру по направлению 210400 "Радиотехника",, 45.54kb.
• Программа вступительных экзаменов для поступления в магистратуру по направлению 230700, 141.39kb.
• Программа вступительных испытаний для поступающих в магистратуру Иргту направление, 154.63kb.
• Аннотация магистерской программы 210300. 68. 07 Радиофизика по направлению подготовки, 140.72kb.
• Программа вступительного экзамена для направления «Радиотехника», 79.79kb.
• Программа для вступительных экзаменов в магистратуру по специальности 6М050900- «Финансы», 1187.04kb.
• Программа вступительных экзаменов в магистратуру по направлению «Управление персоналом», 45.35kb.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ПРОГРАММА


вступительных экзаменов

в магистратуру


210300 “Радиотехника”


Профилирующая дисциплина


ТЕХНИКА СВЧ И АНТЕННЫ

1. Уравнения Максвелла.
   
   1. Уравнения Максвелла в дифференциальной и интегральной форме. Граничные условия.
      
   2. Электростатика. Потенциал электростатического поля. Уравнения Лапласа и Пуассона. Энергия электростатического поля. Поле постоянных токов. Метод векторного потенциала. Энергия магнитного поля.
      
   3. Уравнения Максвелла в комплексной форме. Электродинамические потенциалы. Вектор Герца. Волновые уравнения и уравнения Гельмгольца.
      
   4. Геометрическая оптика. Уравнение эйконала. Уравнения лучей. Принцип Ферма.
      
2. Основные принципы теории электромагнитного поля.
   

Теорема Пойнтинга. Условия излучения на бесконечности. Единственность решений граничных задач для уравнений Максвелла. Лемма Лоренца. Теорема взаимности. Принцип двойственности.

3. Направляемые волны.
   

Уравнения электродинамики для направляемых волн. Теория и классификация свободных волн в продольно-регулярных направляющих системах. Типы направляющих систем. Полные и коаксиальные волноводы. диэлектрические волноводы и линии поверхностных волн.

4. Элементарные источники.
   
   1. Поле элементарных источников (электрических и магнитных вибраторов, рамок) в свободном пространстве. Сопротивление и проводимость излучения элементарных излучателей.
      
   2. Щели в экране как магнитные излучатели. Проводимость излучения односторонней и двусторонней щелей в экране. Элемент Гюйгенса. Вращающееся поле и простейший способ его создания. Коэффициент поляризации.
      
5. Распространение, отражение и преломление радиоволн.
   
   1. Распространение радиоволн в однородных поглощающих средах. Отражение и преломление плоской волны при падении на плоскую границу раздела двух сред. Скин-эффект. Полное внутреннее отражение. Влияние параметров сред на коэффициент отражения.
      
6. Распространение радиоволн около земной поверхности.
   

Интерференционная формула Введенского. Расстояние прямой видимости. Влияние свойств земли на распространение радиоволн. Влияние кривизны земли. Рефракция радиоволн в тропосфере. Распространение радиоволн в атмосферном волноводе.

7. Влияние ионосферы на распространение радиоволн.
   

Причины ионизации верхних слоев атмосферы. Особенности распространения радиоволн в плазме. Фазовая и групповая скорость распространения радиоволн. Поглощение радиоволн в плазме. Преломление и отражение радиоволн в ионосфере. Влияние магнитного поля на параметры плазмы и на распространение радиоволн.

8. Линии передачи и методы их согласования с нагрузкой на СВЧ.
   

Нормированное описание режима в любых линиях СВЧ. Режим работы длинной линии. Круговая диаграмма нормированных сопротивлений и проводимостей. Узкополосное и широкополосное согласование линии передачи с нагрузкой.

9. Элементы и узлы фидерного тракта.
   
   1. Классификация линий передачи по диапазонам частот, по применяемым типам колебаний, по технологии изготовления.
      
   2. Сравнительная оценка линий передачи. Примеры конструктивного выполнения линий передачи. Волноводы, коаксиальные линии, микрополосковые линии, диэлектрические линии и квазиоптические линии передачи. Элементы перечисленных линий передачи: разъемы, вращающиеся сочленения, возбудители и пр.
      
10. Матричная теория цепей СВЧ.
    
    1. Описание свойств линейных четырехполюсников с помощью нормированных классических матриц передачи и матриц рассеяния. Матрицы простейших четырехполюсников. Способы декомпозиции сложных устройств СВЧ на цепочке четырехполюсников.
       
    2. Описание многополюсников СВЧ с помощью нормированных матриц рассеяния, сопротивлений и проводимостей. Свойства матриц многополюсников при подключении нагрузок и объединении нескольких узлов в общую схему.
       
11. Параметры передающих и приемных антенн.
    
    1. Амплитудная характеристика направленности. Фазовая и поляризационная характеристика. Коэффициент направленного действия. КПД.
       
    2. Коэффициент усиления. Рабочая полоса частот и предельная мощность. Применение теоремы взаимности к анализу свойств антенны в приемном режиме. Мощность в нагрузке приемной антенны. Эффективная поверхность и шумовая температура приемной антенны.
       
12. Вибраторные и щелевые антенны.
    
    1. Симметричный вибратор в свободном пространстве. Распространение тока и заряда вдоль вибратора.
       
    2. Диаграмма направленности. Сопротивление излучения. Приближенный расчет входного сопротивления вибратора. Разновидности вибраторных антенн. Примеры конструктивного исполнения. Щелевые антенны. Применение принципа двойственности к нахождению характеристик излучения щелевых антенн в бесконечном плоском экране. Конструктивные выполнения щелевых антенн.
       
13. Линейные излучающие системы.
    

Диаграмма направленности произвольной системы идентичных и одинаково ориентированных в пространстве излучателей. Поле линейной равномерной эквидистантой решетки излучателей. Анализ множителя направленности. Различные режимы излучения. Зоны видимости, ширина луча, уровень боковых лепестков. Побочные главные максимумы и способы их подавления. Особенности линейных непрерывных излучающих антенн. Сравнительная характеристика режимов работ. Зависимость КПД, ширина основного лепестка и уровня боковых лепестков от величины коэффициента замедления. Оптимальное замедление и оптимальная длина антенны в режиме осевого излучения. Влияние амплитудного и фазового распределения на параметры линейной антенны.

14. Апертурные антенны.

Теория апертурных антенн. Применение принципа эквивалентных поверхностных токов к расчету характеристик излучения антенн. Характеристика направленности плоского раскрыва, анализ ее методом эквивалентного линейного излучателя. Коэффициент направленного действия плоского раскрыва. Коэффициент использования поверхности плоского раскрыва (КИП). Примеры апертурных антенн: рупорные и линзовые антенны. Оптимальные размеры рупорных антенн. Ускоряющие и замедляющие линзовые антенны. Зонирование линз. Зеркальные антенны. Параболические антенны. Влияние различных факторов на величину КИП. Типы и конструкции облучателей зеркальных антенн. Двухзеркальные антенны. Другие разновидности зеркальных антенн.

14. Фазированные антенные решетки.
    

Плоские фазированные антенные решетки (ФАР). Различные законы размещения элементов. Условия отсутствия побочных главных максимумов. Ограничения на величину сектора сканирования. Различные разновидности схемы питания элементов ФАР в современных радиолокационных станциях.


Литература:


1. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М. Высшая школа. 1992.

2. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Радио и связь, 2000.

3. Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцов А.Д. Техническая электродинамика. Под ред. Пименова Ю.В. М.: Радио и связь, 2000.

4. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. –М.: Высшая школа. 1988.

5. Антенны и устройства СВЧ: Учебник для вузов. Под ред. Воскресенского Д.И. М: МАИ, 1999

6. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решёток. Под ред. Воскресенского Д.И. М.: Радио и связь, 1994.

7. Воскресенский Д.И. и др. Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ. М.: Радио и связь, 1988.


Директор ИРЭ В.Н. Замолодчиков