Қазақстан Республикасының                                 Министерство

Білім және ғылым                                         образования и науки

министрлігі                                                 Республики Казахстан

Д. Серікбаев атындағы                                 ВКГТУ

ШҚМТУ  им. Д. Серикбаева

  УТВЕРЖДАЮ

декан ФИТЭ

__________

___________________2014 г.



РЭС ҚОРЕКТЕНУ КӨЗДЕРІ

Силлабус

АНТЕННО - ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВАИС

  Силлабус

Специальность:        5В071900 «Радиотехника, электроника и телекоммуникация»

Форма обучения:                очная

Курс:                                3

Семестр:                                6

Кол-во кредитов:                        2

Кол-во часов:                        90 часов

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Лекции                                15 часов

Практические занятия:                15 часов

СРСП:                                15 часов

СРС:                                        45 часов

Экзамен:                                6 семестр

Өскемен

Усть-Каменогорск

2014

Силлабус разработан на кафедре «Приборостроения и автоматизации технологических процессов» на основании Государственного общеобязательного стандарта № 000-2012 образования  для студентов  специальности 5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации

Обсуждено  на заседании кафедры  «Приборостроения и автоматизации технологических процессов»

Зав. кафедрой  А. Бакланов

Протокол №____  от ____________________г.

Одобрено учебно-методическим советом  факультета информационных технологии и энергетики

Председатель  Т. Абдрахманова

Протокол №____ от______________________г.

Разработали: 

старший преподаватель  А. Алимханова

преподаватель  А. Кадыролдина

Нормоконтролер  Т. Тютюнькова

СВЕДЕНИЯ О ПРЕПОДАВАТЕЛЕ И КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Кафедра ««Приборостроение и автоматизации технологических процессов», факультет информационных технологий и энергетики  (ауд. Г3-518)

Преподаватель, ведущий занятия: , ст. преподаватель

Телефон рабочий: 540-586

Аудиторные часы и время для консультаций: по расписанию занятий и графику работы преподавателя.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В  УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1 Описание изучаемой дисциплины

В данной дисциплине рассматриваются расчеты и измерений основных характеристик антенн, настройки и регулировки  антенно-фидерного тракта при эксплуатации системы.

1.2 Цели и задачи изучения дисциплины

Целью курса ставится задача научить студентов выбирать необходимый тип антенн и схему их питания при использовании в системах радиорелейной, космической связи и в других системах радиосвязи по заданному диапазону частот и рельефу местности с учетом распространения радиоволн на радиотрассе. Дать студентам навыки расчетов и измерений основных характеристик антенн, настройки и регулировки  антенно-фидерного тракта при эксплуатации системы.

1.3 Результаты  изучения дисциплины

Знания: 

иметь представление о тенденциях развития антенной техники, о закономерностях, определяющих связь между показателями качества принимаемого (излучаемого) сигнала и параметрами антенн;

- физические  процессы,  происходящие при распространении радиоволн разных диапазонов в реальных условиях;

- методы расчета напряженности поля в месте приема;

- требования, устройство, принцип действия и основные параметры различных типов передающих и приемных антенн;

- основы методов проектирования антенно-фидерных устройств.

Навыки: 

по заданному диапазону частот и рельефу местности с учетом распространения радиоволн на радиотрассе выбрать необходимый тип антенн и схему их питания при использовании в системах радиорелейной, космической связи и в других системах;

-  рассчитать и измерить основные характеристики антенн;  - настраивать и проводить регулировку  антенно-фидерного тракта при эксплуатации системы

Компетенции: 

иметь индивидуальное представление об антенной технике, о закономерностях, определяющих связь между показателями качества излучаемого  сигнала и параметрами антенн;

- уметь по заданным параметрам, назначению и условиям использования выбрать наиболее целесообразный тип антенны и рассчитать ее основные характеристики.;

- быть способным к определению состояния любой антенной системы для дальнейшей эксплуатации;

1.4 Пререквизиты

Дисциплина базируется на теоретических основах таких дисциплин, как: «Математика», «Физика», «Теория электрической связи», «Теория электрических цепей», «Основы радиотехники,  электроники и телекоммуникации» и др.

1.5 Постреквизиты

Материал дисциплины используется при написании дипломной работы и в дальнейшей производственной деятельности.

2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 Тематический план


Наименование темы, ее содержание,

Трудоемкость, ч.

Рекомендуемая литература

1

2

3

Лекционные занятия

Введение. 

Основные факторы РРВ

1

1

Основные электрические параметры антенн. 

1

1

Классификация и основные виды антенн. 

1

2

Теория симметричных вибраторов.

1

2

Несимметричный вертикальный вибратор. Многовибраторные антенны.

1

1

Излучение антенных решеток.

1

2

Фазированная антенная решетка

1

1

Излучение возбуждающих поверхностей.

1

2

Теория приемных антенн. 

1

3

Просты вибраторные и щелевые антенны диапазона УКВ. 

1

1

Антенны осевого и поперечного излучения УКВ диапазона.

1

1

Апертурные антенны. Сканирующие антенные решетки и решетки с обработкой сигналов. 

1

2

Механизмы РРВ. РРВ в свободном пространстве. Электрические параметры земной атмосферы.

1

2

Распространение УКВ. Основной механизм распространения и область применения КВ.

1

1

Распространение средних и длинных волн. 

1

1

1

2

3

Семинарские (практические) занятия

Расчет и построение ДН в полярной и прямоугольной системе координат. Расчет вторичных параметров.

2

1

Расчет распределения тока и напряжения и основных параметров вибраторов

2

2

Расчет ДН симметричных и несимметричных вибраторов.

2

Расчет параметров и ДН многовибраторной антенны 

2

1

Конструктивный расчет директорной антенны

2

1

Расчет ДН директорной антенны

2

1

Расчет антенны РРЛС. Рупорная антенна.

2

1

Основы расчета радиолинии метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов.

1

Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя

Фазированная антенная решетка

2

1

Излучение возбуждающих поверхностей.

2

1

Теория приемных антенн. 

2

1

Расчет параметров и ДН многовибраторной антенны 

2

1

Конструктивный расчет директорной антенны

2

2

Расчет ДН директорной антенны

2

2

Расчет антенны РРЛС. Рупорная антенна.

2

1

Основы расчета радиолинии метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов.

1

2

2.2 Содержание и требования по выполнению курсового проекта (работы)

Курсовой проект (работа) в данном курсе не запланирован.

2.3 Задания для самостоятельной работы (СРС)

Тема

Цель и содержание задания

Рекомендуемая литература

Продолжительность выполнения

Форма контроля

Срок сдачи

1

2

3

4

5

6

Изучение лекционного материала..Работа с материалами предыдущих лекций

Самостоятельное изучение, конспектирование.

3

1-2

Устный опрос

2

Подготовка отчета к практическим работам, изучение материалов методических указаний и  лекций

Самостоятельное изучение, конспектирование.

3

3-4

Устный опрос

4

Изучение теории и выполнение практической работы

Самостоятельное изучение, конспектирование.

1

5-6

Реферат

6


График выполнения заданий по дисциплине









Вид контроля

Академический период обучения, неделя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Посещаемость

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Конспекты лекций

*

*

Устный опрос

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Коллоквиум

*

*

Тестовый опрос

*

*

Реферат

*

*

Рубежное тестирование

*

*

Всего


3 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


3.1  Основная


, ,  Козырев -фидерные устройства. – М.: Радио и связь, 2004. – 352 с. Черепкова ЕЛ., Чернышев O. В. Распространение радиоволн. – М.: Радио и связь. 1984. – 272 с. Сазонов и устройства СВЧ. – М: Выс. Шк., 1988. – 432с. Айзенберг антенны.-М.: Связьизд, 1982.-156с. Фрадин -фидерпые устройства. М.: Связь, 1977.-349 с. Чернышов радиоволн и антенно-фидерные устройства. Задачи и упражнения. – М.: Радио и связь, 1982. Хмель ВА. Антенно-фидерные устройства. Задачи и упражнения. – Киев: Радио и связь, 2004. Метод. Указания по выполнению курсовой работы по АФУ. 2007 Методические указания по выполнению лабораторных работ по АФУ.

3.2 Дополнительная


А , , Терешин УКВ. 4.1, 2 – М.: Связь, 1977.-667 с. Козырев космической связи. – М.: Радио и связь. 1 990. – 160 с. 8. Коротковолновые  антенны. Г.3.Айзенберг, и др.; Под общей ред. . – М.: Радио и связь, 1985. – 535 с. дана в учебниках после соответствующих разделов. , Сазонов . – М.: Энергия. 1975,- 300 с. ,, , Распространение радиоволн и работа радиолиний. – М.: Связь. 1971.-234 с. , Фролов антенных систем линий связи. – М.: Ра­дио и связь, 1991. 272 с.   Распространение радиоволн.-М.: Высшая школа,

АФУ.

4 ОЦЕНКА ЗНАНИЙ

4.1 Требования преподавателя

Требования преподавателя:

    посещение лекционных и практических занятий по расписанию является обязательным. присутствие студентов на занятиях проверяется в начале занятий. в случае опоздания студент должен бесшумно войти в аудиторию и включиться в работу, а в перерыве объяснить преподавателю причину опоздания. два опоздания на занятия приравниваются к одному пропуску занятия. оцениваемые в баллах работы следует сдавать в установленные сроки. за несвоевременную сдачу работ количество баллов снижается. студенты, не сдавшие все задания, к экзамену не допускаются. повторное прохождение студентом рубежного контроля, в случае получения неудовлетворительной оценки, не допускается. студенты, получившие средний рейтинг рср = (р1 + р2)/2 менее 50%, к экзамену не допускаются. в течение  занятий мобильные телефоны должны быть отключены. студент обязан приходить на занятия в деловой одежде.

4.2 Критерии оценки

Оценка всех видов заданий осуществляется по 100 балльной системе.

Текущий контроль проводится на каждой неделе и включает контроль посещения лекций, практических занятий и выполнение самостоятельной работы.

Рубежный контроль знаний проводится на 8 и 15 неделях семестра в форме тестирования. Рейтинг складывается, исходя из следующих видов контроля*:


Аттестационный период

Вид контроля, удельный вес, %

Посещаемость

Конспекты

лекций

Устный опрос

Коллоквиум

Тестовый опрос

Реферат

практика

Рубежное тестирование

Всего

Рейтинг 1

5

5

5

10

10

5

20

40

100

Рейтинг 2

5

5

5

10

10

5

20

40

100

Экзамен по дисциплине проходит во время экзаменационной сессии в форме тестирования.

Итоговая оценка знаний студента по дисциплине включает:

- 40% результата, полученного на экзамене;

- 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

,                        (1)

где Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно;

Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:


Оценка

по буквенной системе

Цифровой эквивалент баллов

Процентное содержание, %

Оценка

по традиционной

системе

  1

2

3

4

А

4,0

95–100

отлично

А–

3,67

90–94

отлично

В+

3,33

85–89

хорошо

В

3,0

80–84

В–

2,67

75–79

С+

2,33

70–74

хорошо

удовлетворительно

С

2,0

65–69

С–

1,67

60–64

D+

1,33

55–59

D

1,0

50–54

F

0

0–49

неудовлетворительно


Материалы для итогового контроля
Электромагнитные поля и волны. Физическая сущность излучения электромагнитных волн. Структура электромагнитной волны в свободном пространстве. Деление радиоволн на диапазоны. Поверхностные и пространственные волны. Величины, характеризующие электромагнитное поле. Излучение радиоволн. Элементарный электрический вибратор. Распространение радиоволн в свободном пространстве. Распространение радиоволн в поглощающих средах. Область пространства, существенно влияющая на распространение радиоволн. Распространение радиоволн в случае антенн, расположенных непосредственно у поверхности Земли. Распространение радиоволн в случае антенн, поднятых над поверхностью Земли. Строение атмосферы Земли. Экспериментальные данные о строении ионосферы. Распространение сантиметровых, дециметровых и метровых волн (УКВ). Особенности распространения и область применения. Сверхдальнее распространение УКВ. Особенности распространения радиоволн на космических линиях связи. Особенности распространения и область применения декаметровых (КВ) волн. Зона молчания. Интерференционные замирания. Причины. Методы борьбы с ними. Выбор рабочих частот на коротких волнах. Особенности распространения и области применения гектометровых (СВ), километровых (ДВ) и мириаметровых (СДВ) волн. Фидеры. Назначение, требования, разновидности. Симметричные фидеры. Конструктивные особенности, область применения. Коаксиальные фидеры. Конструктивные особенности, область применения. Волноводы. Конструктивные особенности, область применения. Назначение передающей и приемной антенн.  Влияние среды на РРВ. Задачи теории антенн. Основные электрические параметры и характеристики антенн. Коэффициент направленного действия. Коэффициент усиления. Задача об излучении тонкого электрического вибратора. Приближенный закон распределения тока в СЭВ. Распределение тока и заряда по симметричному вибратору. Характеристики направленности. Сопротивление излучения, волновое и входное сопротивление симметричного вибратора. Несимметричный вертикальный заземленный вибратор. Диаграммы направленности. Направленные свойства системы из 2-х связанных вибраторов. Линейная антенная решетка с равномерным возбуждением и линейным изменением фазы. Множитель системы линейной АР. Влияние Земли на направленные свойства антенн. Плоские апериодические рефлекторы. Теория приемных антенн. Физические основы процесса приема. Применение принципа взаимности для анализа приемных антенн. Разновидности  и особенности вибраторных антенн УКВ диапазона. Требования, предъявляемые к антеннам. Возбуждение симметричных вибраторов коаксиальной линией. Симметрирующие устройства. Вибраторные антенны дециметровых и метровых волн. Несимметричные вибраторы УКВ диапазона. Особенности. ДН. Директорные антенны. Устройство, принцип действия. ДН. Логопериодические вибраторные антенны УКВ диапазона. Особенности. Устройство, принцип действия. Спиральные антенны. Устройство, принцип действия. ДН. Передающие телевизионные антенны. Плоские вибраторы. Разновидности, особенности конструкции, ДН. Передающие телевизионные антенны. Панельные антенны, способы питания. Турникетный излучатель. Особенности. Устройство, принцип действия. Антенны сантиметровых волн. Рупорные антенны и облучатели. Антенны в виде открытого конца волновода.   Принцип действия, основные свойства рупорных антенн.    Зеркальные параболические антенны. Геометрические свойства и принцип действия параболических антенн. Требования, предъявляемые к параболическим антеннам   Облучатели параболических антенн. Антенны декаметровых волн. Антенны ВГД. Особенности. Устройство, ДН. Синфазные антенны (СГД). Особенности. Устройство, ДН. Ромбические антенны. Особенности. Устройство, ДН. Логопериодические антенны декаметровых волн. Особенности. Устройство, ДН. Приемные антенны бегущей волны. Особенности. Устройство, ДН. Особенности антенн километровых и мириаметровых волн. Приемные антенны: рамочная антенна, гониометрическая, кардиоидная антенны. Особенности. Устройство, ДН. Настройка антенн.