Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

"ЗАТВЕРДЖУЮ" Декан факультету ___________(Шульга С.Н.) "____" ____________2009 р. РОБОЧА ПРОГРАМА З дисципліни “ЛІНІІ ПЕРЕДАЧИ ТА КОЛА НА НВЧ І КВЧ” Для напряму підготовки 0702 – “Прикладна фізика” Факультет Кафедра радіофізичний фізики надвисоких частот 1 НОРМАТИВНІ ДАНІ З ДИСЦИПЛІНИ Семестр 7 Кількість годин Кількість залікових кредитів (ECTS) Аудиторних занять Самостійна робота Форма контролю Курсовий проект 136 3
13 6 лк 72 пз 18 лб 36

Характеристика дисципліни Цикл: професійноорієнтованих Форма навчання: денна Курс: 4

45 мод. зал. -

Семестр: 7 Дисципліна вивчається з 1990 р.

Програму склав професор кафедри фізики надвисоких частот, доктор фіз.-мат. наук _____________

С.О.Погарський

Програма затверджена на засіданні кафедри фізики НВЧ " " ) 2009 р.

(Протокол №

Зав. кафедри фізики НВЧ кандидат фіз.-мат. наук ___________ А.О.Звягінцев Програма схвалена радою (методичною комісією) (Протокол № від "____" ___________ 2009 р.) Голова Ради (метод. комісії) __________ проф. Чорногор Л.Ф.

2

Мета навчальної дисципліни Головна мета цього курсу — дати базовий виклад основ поширення електромагнітних хвиль у різного типу каналізуючих системах, основ роботи дійсних ліній передачі НВЧ та КВЧ діапазонів, їх технічних параметрів. Завдання дисципліни Після вивчення дисципліни студенти мають: знати: методологію розв’язку граничних задач, які дозволяють визначать спектри власних хвиль у каналізуючих системах різного типу, знаходити власні функції і власні числа диференціальних операторів; знаходити низку інтегральних параметрів ліній передачі; аналізувати особливості поширення коливань у том чи іншим типі ліній передачі. уміти: використовувати отримані знання для правильного опису фізичних процесів в дійсних лініях передачі у залежності від конструктивних особливостей. ПЕРЕЛІК ЗАБЕЗПЕЧУЮЧИХ ДИСЦИПЛІН
Забезпечуючі дисципліни Семестр 1-3 Сем. Модуль Назва Розділ Використовується у семестрі та сем. Модулі 1-3

Загальна фізика
Електродинаміка

Електрика та магнетизм
Рівняння Максвела

4

4

4

Методи математичної фізики

Граничні задачі

4

3

Навчальний графік з дисципліни “ЛІНІІ ПЕРЕДАЧИ ТА КОЛА НА НВЧ І КВЧ” для напряму 0702 – “Прикладна фізика” осінній семестр
ВИДИ ЗАНЯТЬ Лекції НАВЧАЛЬНІ ТИЖНІ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

обсяг, 2 год Лаборат. обсяг, роботи год Практичні обсяг, 2 заняття год Самост. обсяг, робота год студентів Точка контролю консультація Курсовий точка проект контролю Консультації Строки проведення заліків, іспитів

2

2

2

2

2

2

2

2

2 4

2 4

2 4

2 4

2 4

2 4

2 4

2 4

2 4

2

2

2

2

2

2

2

2

+

+

+

2

2

2 зал

1. СТРУКТУРА ЗАЛІКОВИХ КРЕДИТІВ 1.1 Розподіл обсягу змістовних модулів за видами занять 1.1.1 Осінній семестр
ЗміЗалік стов кред . мод. 1 2 Розподіл часу за видами занять, год. срс лк лб пз кз 4 5 6 7 8 2

Назва та зміст змістовного модулю

Рейт. оцінка 9 0

3
Введення 1.1.Предмет, ціль і задачі курсу. Взаємозв’язок з іншими дисциплінами.

І

1.

4

2.

1.2. Терміни та відзначення. Роль и місце курсу у фізиці НВЧ. Області практичного прикладення. 2. Класифікація типів ліній передачі

4

0

електромагнітных хвиль у НВЧ та КВЧ діапазонах/
2.1. Історичний нарис про розвиток елементної бази НВЧ та КВЧ діапазонів. Спосіби класифікації типів ліній передачі. 2.2. Методи розрахунку основних параметрів ліній передачі НВЧ та КВЧ діапазонів.

кр

3.

3. Лінії передачі НВЧ та КВЧ діапазонів закритого типу 3.1. Прямокутний одномодовый хвилевід. Прямокутний надрозмірний хвилевід. Круглый надрозмірний хвилевід. 3.2. Металево-діелектричні структури. Гібридні структури. Світловоди. Квазіоптичні лінії передачі.

8

8-10

Підсумок

4.

4. Класифікація типів електродина-

8

10-20 10-20

мічних задач, які розв’язуються при дослідженні властивостей каналізуючи систем НВЧ та КВЧ діапазонів
4.1. Задача розповсюдження електромагнітних хвиль у каналізуючи системах. Основні принципи розв’язку задач розповсюдження. 4.1.1 Задача розповсюдження власних хвиль у мікросмужковой лінії. 4.1.2. Задача розповсюдження власних хвиль в ізольованому дзеркальному діелектричному хвилеводі. 4.2. Задача збудження електромагнітних хвиль у каналізуючій системі. Основні принципи розв’язку задач збудження. 4.2.1. Задача збудження власних хвиль у прямокутному хвилеводі штирем. 4.2.2. Задача збудження власних хвиль у прямокутному хвилеводі щілиною. 4.2.3. Задача збудження власних хвиль у прямокутному хвилеводі діафрагмою. 5. Сповільнюючи системи. Основні

кр

ІІ

5.

8

10-20

властивості сповільнених хвиль.
5.1. Задача розповсюдження хвиль в періодичних структурах. Просторові гармоніки. 5.2. Характеристики та параметри сповільнюючи систем. Основні типи сповільнюючи систем.

Підсумок

20-40

5

1

2

6.

3 6. Основи теорії ліній передачі скінченній довжини
6.1. Поняття коефіціентів відбіття та проходження, коефіцієнта стоячої хвилі по напрузі (КСХН). 6.2. Розв’язок задачі узгодження. Діаграма повних опорів (діаграма ВольпертаСміта). 7. Принципы конструювання функ-

4 4

5

6

7

8

9 10-12

Ш

7.

2

8-10

ціональних елементів у КВЧ діапазоні
7.1. Основні принципи вибору типу базової лінії передачі. Обґрунтування топології функціонального пристрою. Вимоги до технології виготовлення. 7.2. Основні принципи і методи задач синтезу. Основні способи збудження площинних ліній передачі.

Підсумок Всього за -й семестр

36

36

60100

1.2. Лабораторні роботи 1.2.1 Осінній семестр
№ зміст. модулю 1 обсяг, год. рейт. оцінка літер. джер.

Теми занять 2
Принципи роботи панорамних вимірювачів КСХН та загасання типів Р2-57, Р2-65, Р2-70. Принцип роботи автоматизованої вимірювальній платформи. Планарні смужкові лінії передачі: мікросмужкова, компланарна, щілинна лінії. Фільтри і напрямлені відгалужувачі на смушкових лініях.

3

4

5

1. 2. 3. 4. 5.

4 8 8 8 8 36 40

Напрямлені відгалужувачі та мости на прямокутних хвилеводах. Періодичні структури на хвилеводах і площинних лініях передачі. Загальна кількість

1.3. Самостійна робота студента

6

№ зміст. модулю

обсяг, год Теми самостійної роботи
Методи розрахунку основних параметрів ліній передачі НВЧ та КВЧ діапазонів. Задача розповсюдження електромагнітних хвиль у каналізуючи системах. Задача збудження електромагнітних хвиль у каналізуючій системі. Задача розповсюдження хвиль в періодичних структурах. Основні принципи і методи задач синтезу

форма СРС

вид контролю
усне опитування тест

літер. джер.

1. 2. 3. 4. 5.

10 10 10 10 14 54

Загальна кількість

2. НАВЧАЛЬНО–МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ 2.1 Основна література 1. Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1971. – 487 с. 2. Левин Л. Теория волноводов. – М.: Радио и связь, 1981. – 303 с. 3. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. - М.: Высш. шк. 1970. – 440 с. 4. Семенов Н.А. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1973. – 480 с. 5. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Наука. 1989. – 544 с. 2.2 Додаткова література Каценеленбаум Б.З. Высокочастотная электродинамика. – М.: Наука, 1966. – 240 с. 7. Техника субмиллиметровых волн. / Под ред. Р.А. Валитова. – М.: Сов. радио , 1969. – 352 с. 8. Литвиненко Л.Н., Просвирнин С.Л. Спектральные операторы рассеяния в задачах дифракции на плоских экранах. – Киев: Наукова думка, 1989. – 239 с. 9. Вапнэ Г.М., Глаголев Б.С. Перспективные линии передачи КВЧ диапазона. Обзоры по электронной технике, 1986. – 136 с. 6.

2.3 Навчальні посібники та наукові праці

7

1. Катрич В.А., Майборода Д.В., Погарский С.А., Просвирнин С.Л. Численные методы в прикладной физике: Учебное пособие для студентов физических специальностей. – Х.: ХНУ имени В.Н.Каразина, 2008. – 156 с. 2.4 Програмне забезпечення ЕОМ з дисципліни 1. Макаренко Г.И., Ракитский А.В., Салтыков А.И. Фортран. – С.: Знание, 1973. 2. Фокс Дж. Программное обеспечение и его разработка. - М. : Мир, 1985 . - 368 с. 3. Лиходед, Н.А. Программное обеспечение ЭВМ : , 1988 . - 46 с. 4. Программное обеспечение ЭВМ: Библиотека прикладных программ БИМ-М. Вып.16 : , 1988 . - 78 с. 2.5 Посилання на електронні джерела 1. www.exponenta.ru 2. www.matheadr.net 3. www.sapr.mgsu.ru 4. www.sources/codnet.ru

8