- •Информация о дисциплине
- •Иметь представление:
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1.Содержание дисциплины (по гос впо)
- •1.2.2. Объём дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.3. Перечень видов практических занятий и контроля для всего курса
- •1.2.4. Перечень видов практических занятий и контроля для 1 части курса
- •2.Рабочие учебные материалы
- •Раздел 6. Принципы функционирования и конструкции свч шестиполюсников, их электрические модели (9 часов)
- •Раздел 7. Принципы функционирования и конструкции свч восьмиполюсников, их электрические модели(13 часов)[2], стр447- 454, 494- 498 или [3],стр. 474- 478, 426- 454, или [4], стр. 408- 429, 473- 477
- •Часть 2.Антенны(объем 80 часов)
- •Раздел 9. Принципы функционирования вибраторных антенн. Аналитические и численные методы расчета поля излучения(10 часов)
- •Раздел 11. Понятие о синтезе линейных антенных систем по заданной диаграмме направленности (3 часа)
- •Раздел 12. Аналитические и численные методы расчета поля излучения плоских излучающих поверхностей и решеток излучателей (8 часов)
- •Раздел 13. Принципы функционирования антенн в режиме радиоприема (3 часа)
- •Раздел 14. Типовые вибраторные и щелевые антенны свч. Конструкции и принципы функционирования, их характеристики. (14 часов)
- •Раздел 15. Типовые конструкции апертурных антенн. Принципы их функционирования, характеристики (12 часов)
- •Раздел 16. Конструкции, принципы функционирования и характеристики типовых антенных решеток (7 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины в объеме полного курса
- •2.2.1.1. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.1.2. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины в объеме 1 части курса
- •2.2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно- логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании информационно-коммуникационной технологии
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.1.1 Практические занятия (очно-заочная формы обучения)
- •2.5.2. Лабораторные работы
- •2.5.2.1 Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения)
- •2.5.2.2 Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3.1.3 Дополнительная литературадля выполнения контрольных и
- •3.2. Опорный конспект( 1 часть курса Устройства свч)
- •Принципы функционирования и конструкции регулярных линий передачи электромагнитной энергии и их технические характеристики.
- •3.2.1.1. Общие требования, предъявляемые к линиям передачи электромагнитной энергии, и их технические характеристики.
- •3.2.1.2. Типы линий передачи. Их электрические модели и конструкции.
- •3.2.2. Принципы функционирования нерегулярных линий передачи и линий передачи конечной длины. Методы согласования.
- •3.2.2.1. Неоднородности в линиях передачи.Коэффициенты отражения, бегущей (кбв) и стоячей (ксв) волн.
- •3.2.2.2 Принципы согласования. Конструктивное исполнение согласующих устройств, их электрические модели.
- •3.2.3 Теоретические основы автоматизированногопроектирования свч элементов и узлов трактов свч. Общая теория пассивных многополюсников.
- •3.2.3.1 Волновые матрицы рассеяния и передачи. Матрицы сопротивления и проводимости.
- •3.2.3.2 Основные свойства матрицы рассеяния. Экспериментальное исследование устройств свч с целью оределения элементов волноых матриц.
- •3.2.4 Типовые двухполюсники, или оконечные устройства в линиях передачи. Принципы функционирования и конструкции.
- •3.2.4.1 Закорачивающие поршни
- •3.2.4.2 Согласованные нагрузки
- •3.2.4.3 Индикаторы мощности (детекторные и термисторные головки)
- •3.2.4.4Объемные резонаторы
- •Раздел 3.2.5. Принципы функционирования и конструкции свч четырехполюсников, их электрическиемодели.
- •3.2.5.1Неоднородности в линиях передачи
- •3.2.5.2. Сочленение отрезков линий передач
- •3.2.5.3 Переходы в линиях передачи
- •3.2.5.4 Вращающееся сочленение
- •3.2.5.5 Согласующие устройства (реактивные диафрагмы и штыри, компенсирующий реактивный контур и трансформатор).
- •3.2.5.6Возбудители электромагнитных колебаний
- •3.2.5.7 Аттенюаторы (ослабители мощности)
- •3.2.5.8Фазовращатели (взаимные).
- •3.2.5.9 Проходные резонаторы
- •3.2.5.10Фильтры свч
- •3.2.5.11 Теоретические основы применения ферритов в устройствах свч.
- •3.2.5.12 Невзаимные четырехполюсники. Ферритовые устройства (фазовращатели, вентили, поляризаторы и т.П.)
- •Раздел 3.2. 6. Принципы функционирования и конструкции свч шестиполюсников, их электрические модели.
- •3.2.6.2. Невзаимные шестиполюсники- циркуляторы.
- •Раздел 3.2.7. Принципы функционирования и конструкции свч восьмиполюсников, их электрическиемодели.
- •3.2.7.1 Гибридные т-образные устройства
- •3.2.7.2 Кольцевые мосты
- •3.2.7.3Щелевой мост
- •3.2.7.4 Квадратные мосты
- •3.2.7.5 Направленные ответвители
- •3.2.7.6 Циркулятор, основанный на использовании эффекта Фарадея
- •3.2.7.7Фазовый циркулятор
- •Заключение
- •3.3. Методические указания к выполнению лабораторных работ введение
- •Условные обозначения
- •3.5.1. Общие методические указания
- •3.5.1.1. Установка для измерения характеристик свч устройств
- •3.5.2. Методики измерения характеристик свч устройств
- •3.5.2.1. Измерение коэффициентов отражения, стоячей и бегущей волны
- •3.5.2.2. Экспериментальное определение длины волны в линии передачи
- •3.5.3. Описание и методики проведения лабораторных работ
- •3.5.3.1. Работа №1 -исследование направленных ответвителей
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •3.5.3.2. Работа№2-исследование и изучение принципа работы мостовых устройств свч
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •3.5.3.3. Работа№3- Исследование и изучение работы фильтров свч
- •1. Цель работы
- •2.Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •3.6. Методические указания к проведению практических занятий
- •3.6.1. Практическое занятие № 1- Принцип составления матрицы рассеяния двойного волноводного тройника и ее анализ. Принцип составления матрицы рассеяния сложного волноводного устройства.
- •3.6.2. Практическое занятие № 2- Расчёт шлейфных согласующих устройств на основе прямоугольного волновода.
- •Методы согласования линии передачи с нагрузкой
- •3.7. Блок контроля освоения дисциплины (по первой части курса) Общие указания
- •3.7.1. Задание на контрольную работу и методические указания к её выполнению.
- •3.7.2. Тесты текущего контроля
- •Вопрос 1 Дисперсия- это явление…
- •Вопрос 2 Условие согласования линии передачи с нагрузкой это…
- •Вопрос 1 При подаче электромагнитной энергии на плечо 1 y- циркулятора…
- •Вопрос 2 Устройство свч, матрица рассеяния которого описывается выраже-
- •Вопрос 3 Волноводный тройник характеризуется матрицей рассеяния типа…
- •Вопрос 4 Невзаимный шестиполюсник представляет собой устройство,…
- •Вопрос 5 Волноводный y- циркулятор представляет собой …
- •Вопрос 1 Принцип работы направленного ответвителя основан…
- •Вопрос 2 Электромагнитная волна, поступающая на одно из плеч
- •Вопрос 3 На рисунке изображено устройство, выполненное на ос-
- •Вопрос 4 Матрица рассеяния двойного волноводного тройника,
- •Вопрос 5 Изменение длины щели между двумя линиями передачи в
- •Правильные ответы на тренировочные тесты текущего контроля
- •Итоговый контроль
- •Вопросы
- •К зачету по дисциплине «Устройства свч и антенны»,
- •Часть первая «Устройства свч»
- •1. Информация о дисциплине……………………………………….3
- •1.1. Предисловие……………………………………………………… 3
3.2.3.2 Основные свойства матрицы рассеяния. Экспериментальное исследование устройств свч с целью оределения элементов волноых матриц.
В связи с преимуществом описания волноводных узлов матрицей рассеяния по сравнению с другими, перечислим основные наиболее важные её свойства. Все они вытекают и нижеприведенных определений и закона сохранения энергии:
1. В устройствах с изотропной средой матрица симметрична. Устройство в этом случае взаимно, т.е. все коэффициенты матрицы рассеяния, расположенные симметрично относительно её диагонали, равны.
2. Если многополюсник не имеет потерь, то матрица рассеяния унитарна. Свойство унитарности матрицы рассеяния вытекает из условия баланса мощностей для устройства СВЧ без потерь.
3. При изменении положения плоскости отсчета многополюсника меняются только фазы коэффициентов матрицы.Коэффициенты матриц и при тех же условиях меняются и по фазе и по модулю.
Экспериментальное определение коэффициентов матрицы рассеяния СВЧ узлов.
Как уже говорилось выше, определение коффициентов матрицы рассеяния экспериментальным путем наиболее доступно. Существует много способов , например коэффициенты могут быть определены путем измерения КСВН и мощности.
Заметим, что в некоторых частных случаях коэффициенты матрицы могут быть определены исходя из соображений симметрии устройства.
Вопросы для самопроверки
1. Поясните принцип построения матрицы рассеяния и передачи многополюс-ника.
2. Какой физический смысл имеют коэффициенты матриц передачи и рассеяния?
3. В чем заключается свойство взаимности?
4. В чем состоит свойство геометрической симметрии как оно помогает в опреде-лении коэффициентов матриц?
3.2.4 Типовые двухполюсники, или оконечные устройства в линиях передачи. Принципы функционирования и конструкции.
В настоящем разделе рассматриваются основные свойства, электрические модели и конструкцииустройств в виде двухполюсников (т.е. устройств, имеющих только один вход или выход) ,к которым относят оконечные устройства: закорачивающие поршни, согласованные нагрузки, индикаторы мощности (детекторные и термисторные головки),резонаторы и другие.По разделу 3.2.4. предусмотрен тест 4 текущего контроля.
3.2.4.1 Закорачивающие поршни
Устройства представляютсобой подвижные элементы, расположенные в однородном отрезке линии передачи и отражающие падающие на них волну. Известны две типовые конструкции поршней: с тонкими пружинящими лепест-ками, которые имеют механический контакт с внешним элементом линии переда-чи, и дроссельного типа. Такой поршень не имеет механического контакта, а эле-ктрический контакт предопределен свойствами четвертьволновой линии передачи, закороченной на конце.
3.2.4.2 Согласованные нагрузки
Для поглощения мощности на выходе высокочастотного тракта включают оконечные согласованные (поглощающие) нагрузки. Конструктивное выполнение и материалы нагрузок зависят от типа линии передачи, уровня поглощаемой мощ-ности, обеспечения минимального отражения мощности от них. Поглощение мо-жет происходить либо в тонком поглощающем слое, нанесенном на диэлектри-ческие пластины (они называются поверхностными поглотителями), либо в виде клинообразной вставки с твердым или жидким поглотителем (объемные поглоти-тели).Имеются и другие конструкции нагрузок.