Наименование дисциплины: Электродинамика и распространение радиоволн
Направление подготовки: 210400 Радиотехника
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Автор: к. ф.-м. н., доцент, доцент кафедры радиофизики .
1. Целями освоения дисциплины (модуля) " Электродинамика и распространение радиоволн " являются:
изучение студентами физических основ электродинамики, распространения электромагнитных волн в различных средах, особенностей структуры электромагнитного поля в линиях передачи электромагнитной энергии и объёмных резонаторах; формирование у студентов навыков решения краевых задач электродинамики.
В результате изучения дисциплины у студентов должны сформироваться знания, навыки и умения, позволяющие проводить самостоятельный анализ физических процессов, происходящих в различных направляющих системах, устройствах сверхвысоких частот, в однородных и неоднородных средах, понимать сущность электромагнитной совместимости.
2. Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла Б3.
Данная дисциплина является первой, в которой студенты изучают вопросы практического применения теории электромагнитного поля. Она относится к профессиональному циклу и базируется на знаниях, полученных при освоении дисциплин математического и естественнонаучного цикла Б2. Б1 "Математика" и Б2.Б2 "Физика". Изучая эту дисциплину, студенты впервые знакомятся со структурой электромагнитного поля, возникающего в различных средах и направляющих системах. Приобретенные студентами знания и навыки необходимы как для грамотной эксплуатации аппаратуры, так и для разработки широкого класса устройств, связанных с передачей и приемом сигналов, а также при обучении в магистратуре по направлению "Радиотехника" и в научно-исследовательской работе.
3. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
- основные уравнения электромагнитного поля, принципы и теоремы электродинамики; классы электродинамических задач и подходы к их решению;
- основные математические модели электромагнитных волновых процессов, а также модели сред, условия распространения и возбуждения волн;
- методы анализа и расчета простейших структур для излучения электромагнитных волн, основных типов волноводов и резонаторов.
Уметь:
- использовать основные уравнения и теоремы электродинамики применительно к базовым электродинамическим задачам;
- анализировать структуру электромагнитного поля плоских волн, распространяющихся в различных средах и линиях передачи, а также в объемных резонаторах;
- анализировать структуру электромагнитного поля, созданного элементарными излучателями.
Владеть:
- методами расчета и анализа характеристик электромагнитных волн с учетом условий их распространения и возбуждения, а также влияния параметров среды;
- навыками практической работы с лабораторными макетами для изучения структуры электромагнитных полей;
- навыками практической работы с современной измерительной аппаратурой.
4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.
5. Содержание дисциплины:
№ п/п | Раздел дисциплины |
1 | Введение. |
2 | Основные уравнения электродинамики. Энергия и мощность электромагнитного поля. |
3 | Плоские волны в однородных и изотропных средах |
4 | Отражение и преломление плоских волн на границе раздела двух сред |
5 | Электромагнитные волны в анизотропных средах. |
6 | Общие свойства волн, распространяющихся в линиях передачи энергии. |
7 | Элементы линий передачи. Объемные резонаторы |
8 | Излучение радиоволн. Элементарные излучатели. |
9 | Распространение радиоволн вблизи поверхности Земли |
10 | Распространение радиоволн в тропосфере |
11 | Особенности распространения радиоволн в ионосфере Земли |
6.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
1. , , Яровой и распространение радиоволн. М.: Радиотехника, 2007. – 744 с.
2. Григорьев и микроволновая техника. Санкт-Петербург: Лань, 2007. – 704 с.
б) дополнительная литература:
1. Тимофеев поля и волны: Учебное пособие./ Ярославль, ЯрГУ, 20с.
2. Петров и распространение радиоволн. М.: Радио и связь, 20с.
3. , , Муравцов электродинамика. М.: Радио и связь, 2000. – 536 с.
4. Вайнштейн волны. М.: Наука, 19с.
5. , Никольская и распространение радиоволн. М.: Наука, 1989
6. Тимофеев и фазовые методы определения углового положения источника электромагнитных волн: метод. указания по вып. лаб. работ. - Ярославль.: ЯрГУ, 2006.-56 с.
7. Тимофеев структура электромагнитного поля при отражении от границ раздела сред: Методические указания. - Ярославль.: ЯрГУ, 2000.-16с.
8. Тимофеев свойства дискретных объектов в СВЧ диапазоне радиоволн: методич. указ. по вып. лаб. раб. - Ярославль.: ЯрГУ, 2006.-52с.
9. , К. , Сборник задач «Электромагнитные поля и волны». – ЯрГУ, 2009. Чс.
10. , К., Караван задач «Электромагнитные поля и волны». – ЯрГУ, 2009. Чс.
