|
|
|
страница 1
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет информатики
и радиоэлектроники»
«Утверждаю»
Проректор по учебной работе
__________Хмыль А.А.
«___»___________2007г.
ПРОГРАММА
Вступительного экзамена
по специальности 1-31 80 07 «Радиофизика»
факультет магистратура
кафедра антенн и устройств СВЧ
Минск 2007
Составители:
А.А. Кураев, д.ф-м.н., профессор, зав. каф. антенн и устройств СВЧ Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
В.Б.Кирильчук, кандидат технических наук, доцент кафедры антенн и устройств СВЧ Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники».
А.А. Тамело, кандидат технических наук, доцент кафедры антенн и устройств СВЧ Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры антенн и устройств СВЧ (протокол № __ от «__»_______ 2007 г.)
Заведующий кафедрой _________________А.А.Кураев
Одобрена и рекомендована к утверждению методической комиссией факультета радиотехники и электроники (протокол № __ от «__»_______ 2007 г.)
Председатель ___________ Гололобов Д.В.
СОДЕРЖАНИЕ ЭКЗАМЕНА
№
п/п
|
Тема
|
Содержание
|
Раздел 1
«Основы электродинамики»
|
1
|
Система уравнений электродинамики
|
Вектор напряженности электрического поля и вектор электрической индукции. Материальные уравнения, диэлектрическая проницаемость, магнитная проницаемость, удельная проводимость. Плотность тока проводимости. Ток смещения и полный ток. Вектор напряженности магнитного поля и вектор магнитной индукции. Графическое изображение полей.
Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Закон сохранения заряда, уравнения непрерывности. Сторонние источники.
Классификация сред (линейные, нелинейные, изотропные, анизотропные, однородные и неоднородные). Идеальные диэлектрики и идеальные проводники. Постановка задач электродинамики, граничные и начальные условия. Закон сохранения энергии для электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга.
|
2
|
Монохроматические электромагнитные поля.
|
Уравнения Максвелла в комплексной форме, комплексная диэлектрическая и магнитная проницаемость. Закон сохранения энергии для монохроматического поля, комплексный вектор Умова-Пойнтинга.
Постановка задач для монохроматического поля, теорема единственности.
Уравнения Гельмгольца для векторов поля. Электродинамические потенциалы.
|
3
|
Излучение электромагнитных волн
|
Решение неоднородного уравнения Гельмгольца. Элементарный электрический вибратор. Поля элементарного вибратора в ближней и дальней зоне. Сферические волны. Диаграмма направленности. Мощность и сопротивление излучения вибратора.
Магнитный ток. Перестановочная инвариантность уравнений Максвелла, принцип двойственности. Поле элементарного магнитного вибратора.
Лемма Лоренца. Принцип взаимности. Теорема эквивалентности и формула Кирхгофа.
|
4
|
Плоская электромагнитная волна
|
Плоская волна в непроводящей среде. Фазовая скорость волны, волновое сопротивление среды. Поляризация волн. Плоская волна в среде с потерями. Коэффициент фазы и коэффициент затухания. Глубина проникновения. Дисперсия, групповая скорость.
Плоские волны в гиротропных средах (плазма, ферриты в постоянном магнитном поле). Продольное и поперечное распространение волн. Эффект вращения плоскости поляризации.
Падение волны на плоскую границу раздела сред. Законы Снеллиуса и формула Френеля. Полное отражение. Поверхностные волны. Угол полного преломления. Понятие о двойном преломлении при падении электромагнитных волн на границу с гиротропной средой. Особенности преломления волны в проводящих средах. Граничные условия Леонтовича. Потери энергии в проводнике, поверхностный эффект.
|
5
|
Дифракция и рефракция электромагнитных волн
|
Задача дифракции как граничная задача электродинамики.
Приближенные методы решения задач дифракции в квазистатической и квазиоптической областях. Физическая оптика. Дифракция на отверстии в экране в приближении Кирхгофа. Дифракционное поле в дальней зоне. Зоны Френеля. Геометрическая оптика. Рефракция электромагнитных волн в неоднородной среде. Понятие о геометрической теории дифракции. |
6
|
Направляющие системы и направляемые волны
|
Классификация и общие свойства направляемых волн.
Волны типа Е (ТМ) и Н (ТЕ). Граничная задача для волноводов. Прямоугольный волновод. Решение граничной задачи. Структура и свойства полей в волноводе. Типы волн, дисперсия, фазовая и групповая скорости распространения волн в волноводе. Основная волна (Н10). Концепция парциальных волн. Токи и заряды на стенках волноводов.
Круглый волновод. Решение граничной задачи. Простейшие типы волны (Н11, Е01, Н01).
Коаксиальная линия. Основная волна (ТЕМ). Понятие о высших типах волн в коаксиальной линии. Полосковые волноводы.
Замедляющие системы. Поверхностные волны над слоем диэлектрика и ребристой поверхностью. Понятие о квазиоптических направляющих системах. Затухание волн в направляющих системах, приближенный учет потерь в стенках волноводов
|
7
|
Резонаторы.
|
Решение граничной задачи для прямоугольного, цилиндрического и коаксиального резонатора. Типы колебаний в объемном резонаторе, собственные частоты. Добротность резонаторов. Понятие о возбуждении резонаторов.
|
Раздел 2
«Распространение радиоволн»
|
1
|
Общие вопросы распространения радиоволн.
|
Особенности распространения радиоволн по естественным трассам. Влияние поверхности и атмосферы Земли на распространение радиоволн.
Распределение радиоволн в свободном пространстве. Область пространства, существенная при работе радиолиний.
|
2
|
Влияние поверхности Земли на распространение радиоволн
|
Поглощение и отражение радиоволн земной поверхностью.
Поле излучателя, поднятого над плоской поверхностью Земли. Интерференционная формула. Рассеяние радиоволн на шероховатой поверхности Земли. Дифракция на крупных неровностях.
Поле излучателя, расположенного непосредственно у плоской поверхности Земли. Однородная и неоднородная трассы. Скорость распространения радиоволн над Землей. Дифракция радиоволн на сферической поверхности Земли. Диапазоны частот, допустимые для использования в морской воде и почве.
|
3
|
Тропосфера и ее влияние на распространение радиоволн
|
Диэлектрическая проницаемость и индекс преломления тропосферы. Неоднородное строение тропосферы и рефракция радиоволн. Уравнение траектории волны в приближении геометрической оптики и радиус кривизны траектории. Виды рефракции. Эквивалентный радиус кривизны траектории. Ослабление радиоволн в тропосфере.
|
4
|
Ионосфера и ее влияние на распространение радиоволн
|
Строение ионосферы. Диэлектрическая проницаемость ионизированного газа без учета и с учетом влияния магнитного поля Земли. Обыкновенная и необыкновенная волны, эффект Фарадея в ионосфере. Фазовая и групповая скорости распространения радиоволн в ионизированном газе, дисперсия. Поглощение и нелинейные свойства ионизированного газа. Преломление и отражение радиоволн в ионосфере. Методы экспериментального исследования ионосферы.
|
5
|
Помехи. Электромагнитная совместимость при распространении радиоволн
|
Классификация помех. Помехи радиостанций и промышленные помехи. Помехи природного происхождения. Постановка задачи об электромагнитной совместимости.
|
6
|
Распространение УКВ на радиолиниях Земля-Земля
|
Распространение УКВ в пределах прямой видимости. Расчет напряженности поля с учетом сферичности Земли и рефракция замирания. Нерегулярное и регулярное распространение УКВ за пределы прямой видимости. Дальнее тропосферное рассеяние (ДТР). Статистические характеристики поля. Особенности работы радиолиний, использующих ДТР. Влияние тропосферы на распространение узких когерентных пучков излучения. Рассеяние метровых волн в неоднородностях ионосферы и метеорных следах.
|
7
|
Распространение УКВ на космических радиолиниях
|
Характеристики межпланетной среды. Выбор оптимальных рабочих частот для радиолинии Земля-Космос. Ошибки, вносимые регулярными и случайными неоднородностями атмосферы в измерение координат космического корабля радиотехническими методами. Влияние атмосферы на доплеровское изменение частоты.
|
8
|
Распространение коротких, средних и длинных волн
|
Особенности распространения коротких волн. Диапазон рабочих частот. Статистические характеристики замираний. Ограничение неискаженной полосы передачи.
Дневные и ночные условия распространения средних волн. Замирания. Распространение длинных и сверхдлинных волн в волноводе Земля-Ионосфера. Стабильность амплитуды и фазы принимаемого поля.
|
Литература:
№ пп
|
Название
|
Год издания
|
Основная
|
1
|
Кураев А.А., Попкова Т.Л., Синицын А.К. Электродинамика и распространение радиоволн. Мн.:, Бестпринт
|
2004
|
1
|
Вольман В.Н., Пименов Ю.В., Муравцов А.Д. Техническая электродинамика.– М: Радио и связь.
|
2002
|
2
|
Кураев А.А. Электродинамика и распространение радиоволн. Мн.: БГУИР.
|
1995
|
3
|
Кураев А.А. Электродинамика и распространение радиоволн. Мн.: БГУИР.
|
1998
|
4
|
Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. - М: Наука
|
1989
|
5
|
Гололобов Д.В., Кирильчук В.Б. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства. Ч.1. Распространение радиоволн. -Мн.: БГУИР
|
2004
|
Дополнительная
|
6
|
Фальковский О.И. Техническая электродинамика. –М.: Связь.
|
1978
|
7
|
Фельдштейн А.Л., Явич Л.П., Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники. - М.-Л.: Госэнергоиздат,
|
1963,
1967
|
|
Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика.- М.: Связь
|
1971
|
8
|
Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. - М: Радио и связь
|
1988
|
9
|
Основы проектирования микроэлектронной аппаратуры / под ред. Б.Ф.Высоцкого.-М.: Сов. радио,
|
1977
|
10
|
Долуханов М.П. Распространение радиоволн. - М : Связь.
|
1972
|
11
|
Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П. Электродинамика и распространение радиоволн. - М: Сов. радио,
|
1979
|
12
|
Грудинская Г.П. Распространение радиоволн. –М.: Высш. школа
|
1975
|
13
|
Калинин А.И., Черенкова Е.Л. Распространение радиоволн и работа радиолиний. –М.: Связь.
|
1971
|
14
|
Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. - М.: Наука.
|
1973
|
15
|
Гололобов Д.В., Кирильчук В.Б. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства. Ч.2. Фидерные устройства. -Мн.: БГУИР
|
2005
|
страница 1
|
Смотрите также:
А. А. Кураев, д ф-м н., профессор, зав каф
104,59kb. 1 стр.
Программа спецкурса для специальности 1-31 03 06 «Экономическая кибернетика»
36,44kb. 1 стр.
Борисенко В. Е., д ф-м н, профессор, зав кафедрой микро- и наноэлектроники бгуир
132,65kb. 1 стр.
|
|