ДС Радиооптика_2 / Темы коллоквиумов

ТЕМАТИКА КОЛЛОКВИУМОВ И СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ.

1. 1.1. Электромагнитное поле в среде с дисперсией. Фазовая и групповая скорости волн. Теорема единственности. Условия излучения.

   2. Лемма Лоренца и теорема взаимности. Общее представление полей излучения произвольной системы токов в дальней зоне.

   3. Основные типы электромагнитных излучателей. Излучение заданных источников в гиротропных средах.

   4. Направляемые электромагнитные волны. Понятие о линиях передачи. Типы регулярных линий передачи.

2. 2.1. Классификация направляемых волн. Общая теория волн Т, Е, Н типов.

   2. Коэффициент распространения, критическая частота, фазовая скорость и длина волны в линии,

   3. Групповая скорость и скорость распространения энергии, дисперсия волн в волноводе.

   4. Концепция парциальных волн. Передаваемая мощность. Затухание волн в линиях передачи.

3. 3.1. Односвязные закрытые линии передачи. Многосвязные линии передачи.

3.2. Полосковые, микрополосковые линии передачи. Линии передачи, направляющие медленные волны.

3.3 Распространение волн в периодических структурах.

3.4. Возбуждение волн в волноводах. Элементы возбуждения.

4. 4.1 Общие свойства полей в объемных резонаторах.

4.2 Волноводные резонаторы. Резонаторы сложной формы.

4.3 Диэлектрические резонаторы. Полосковые резонаторы.

4.4 Собственные колебания в резонаторе с потерями. Возбуждение резонаторов. Эквивалентная схема резонатора.

5. 5.1. Принципы радиосвязи. Модуляция колебаний.Радиопередатчик, передающая антенна. Демодуляция колебаний.

   2. Радиоприемник, приемная антенна. Гетеродинный прием. Супергетеродинный прием.

   3. Полусвободные электромагнитные волны. Понятие о радиолокации. Международные стандарты радиочастот.

5.4 Цифровой способ передачи радиосигнала.

6. 6.1. Основные параметры антенны: направленность излучения антенны, диаграмма направленности, коэффициент направленного действия, поляризационная характеристика, сопротивление излучения, КПД антенны, диапазон рабочих частот, эффективная площадь антенны.

6.2. Назначение передающей и приемной антенн. Влияние среды на условия распространения радиоволн. Основные задачи теории антенн. Основные задачи теории распространения радиоволн.

6.3. Расчет поля излучения антенн. Применение принципа суперпозиции к расчету поля излучения антенн. Особенности расчета поля в дальней зоне антенны. Основные электрические параметры передающих антенн.

6.4. Теория симметричных вибраторов. Приближенный закон распределения тока в симметричном электрическом вибраторе.

6.5. Диаграмма направленности, коэффициент направленного действия и действующая длина симметричного вибратора.

6.6. Многовибраторные антенны. Антенна из двух полуволновых вибраторов.

6.7 Многоэтажная синфазная антенна. Многовибраторная антенна типа бегущей волны. Интерференционный множитель.

6.8. Мощность и сопротивление излучения системы вибраторов. Метод наведенных ЭДС. Расчет собственных и наведенных сопротивлений вибраторов.

6.9. Излучение антенных решеток. Влияние Земли на направленность антенны. Отражательные формулы.

6.10. Несимметричные заземленные антенны. Оценка их параметров. Роль заземления.

6.11. Особенности антенн диапазонов СДВ, ДВ, СВ и КВ.

6.12. Рамочные и ромбические антенны. Особенности работы антенн в проводящей среде и плазме.

6.13. Основы теории приемных антенн. Физические основы процесса приема. Применение принципа обратимости для анализа приемных антенн.

6.14. Согласование приемной и передающей антенн по поляризации. Условия выделения максимальной мощности в нагрузке приемной антенны.

7. 7.1. Особенности СВЧ диапазона. Применение колебательных систем и передающих линий на СВЧ. Недостатки обычных колебательных систем и передающих линий на повышенных частотах. Понятия объемного резонатора и волновода.

7.2. Объемные резонаторы. Нахождение параметров объемных резонаторов с помощью теории поля. Выражение добротности объемного резонатора через его активную и реактивную проводимости.

7.3.Виды колебаний в объемных резонаторах. Общие свойства электромагнитных полей в объемных резонаторах.

7.4. Типы полей в простейших резонаторах (прямоугольного сечения, круглого сечения, резонаторе квазистационарного типа).

7.5. Электромагнитные волны в направляющих системах. Направляющие системы и направляемые волны. Типы направляющих систем и направляемых волн.

7.6.Теорема о связи поперечных и продольных компонент поля. Полые волноводы. Типы волн в волноводах прямоугольного и круглого сечений.

7.7.Дисперсия волн в волноводе. Волна Н₁₀ в прямоугольном волноводе. Передача и поглощение энергии в волноводах.

7.8. Неоднородности в волноводах. Метод эквивалентных схем. Стоячие волны и согласования.

7.9. Приближенные методы решения антенных задач СВЧ диапазона. Метод физической оптики.

7.10.Дифракция на диске. Дифракция на отверстиях и непрозрачных экранах. Методы краевых волн.

7.11.Метод геометрической оптики. Общие идеи и основная формула, связывающая поля в двух точках на луче. Отражение плоской волны от круглого параболического зеркала.

7.12. Геометрическая теория дифракции. Принцип дополнительности для плоских экранов. Идеальная щелевая антенна, Реальные щелевые антенны. Щели в экранах конечных размеров. Щели в резонаторах и волноводах.

7.13.Апертурные антенны. Волноводные и рупорные антенны. Их особенности. Излучение из открытого конца волновода. Зеркальные и линзовые антенны. Фазированные антенные решетки.

7.14.Антенны бегущей волны. Диэлектрические антенны. Cпиральные антенны. Сверхширокополосные антенны. Использование голографических идей для создания антенных систем высокого разрешения.

7.15.Эквивалентная линия передачи. Описание волн в линиях передачи в терминах линейной теории цепей. Основные режимы работы линии передачи. Согласование в линиях передачи.

7.16. Многополюсники СВЧ. Методы анализа многополюсников СВЧ. Матричное описание многополюсников. Основные свойства многополюсников.

7.17. Взаимные устройства СВЧ. Ферритовые устройства СВЧ.

Методы анализа квазиоптических систем. Открытые волноводы и резонаторы.

7.18. Квазиоптические системы с квадратичными корректорами. Конфокальные и неконфокальные резонатор.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.

1. Определение параметров дипольного излучателя.

2. Геометрические параметры волновода.

3. Открытый резонатор.

4. Направленная антенна.

5. Поляризация излучения антенны.

6. Поляризационный вибратор.

7. Приемник излучения в ВЧ диапазоне.

8. Геометрия распространения СВЧ излучения.

9. Генератор СВЧ поля.

10. Дифракция электромагнитной волны на экране.

11. Вторичное возбуждение резонатора.

12. Эхо - спектроскопия.