Аспирантура 2022/2023

Антенны, СВЧ устройства и их технологии

Статус: Курс по выбору

Направление: 11.06.01. Электроника, радиотехника и системы связи

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 2-й курс, 1 семестр

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Елизаров Андрей Альбертович

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 56

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина "Антенны, СВЧ устройства и их технологии" направлена на обучение аспирантов общей теории антенн и СВЧ устройств, принципам, теоремам и основным уравнениям для решения внутренних и внешних задач электродинамики, физическим особенностям распространения и излучения электромагнитных волн, теории и конструктивным элементам линий передач и направляющим системам СВЧ диапазона, резонаторам и фильтрам СВЧ, твердотельным, полупроводниковым и электровакуумным СВЧ приборам, проектированию и оптимизации антенн и СВЧ устройств с использованием современных компьютерных технологий. Особое внимание уделяется изучению методов моделирования, а также применению средств вычислительной техники для анализа и синтеза при исследовании и разработке конкретных антенн и СВЧ устройств для электронных и радиотехнических систем и систем связи, работающих на различных физических принципах.

Цель освоения дисциплины

• Целью освоения дисциплины является подготовка к сдаче и сдача кандидатского экзамена по специальности в соответствии с научной специальностью подготавливаемой научно-квалификационной работы (диссертации). Задачами освоения дисциплины являются обучение аспирантов вопросам общей теории антенн и СВЧ устройств, принципам, теоремам и основным уравнениям для решения внутренних и внешних задач электродинамики, физическим особенностям распространения и излучения электромагнитных волн, теории и конструктивным элементам линий передач и направляющим системам СВЧ диапазона, резонаторам и фильтрам СВЧ, твердотельным, полупроводниковым и электровакуумным СВЧ приборам, проектированию и оптимизации антенн и СВЧ устройств с использованием современных компьютерных технологий.

Планируемые результаты обучения

• Владеть: информационно-коммуникационными технологиями при проведении научных исследований в области электроники, радиотехнических систем, устройств и их элементов, радиоматериалов и компонентов
• Владеть: методами выбора экспериментально-измерительной базы при проведении научных исследований и проектных работ при создании антенн и СВЧ устройств для электронных и радиотехнических систем и систем связи
• Владеть: методами электродинамического анализа и синтеза перспективных антенн и СВЧ устройств
• Владеть: методологией теоретических и экспериментальных исследований антенн и СВЧ устройств для радиотехнических и телекоммуникационных систем, устройств и компонентов
• Владеть: современными методами математического моделирования конкретных антенн и СВЧ устройств для электронных и радиотехнических устройств и систем связи, работающих на различных физических принципах
• Владеть: технологией внедрения результатов научно-исследовательской и проектной деятельности в производство на предприятиях соответствующего профиля и в учебный процесс
• Знать: методы анализа и синтеза при исследовании и разработке конкретных антенн и СВЧ устройств для электронных и радиотехнических устройств и систем связи, работающих на различных физических принципах.
• Знать: методы математической обработки результатов экспериментальных исследований
• Знать: методы моделирования антенн и СВЧ устройств для разработки и эксплуатации электронных и радиотехнических систем и систем связи
• Знать: методы создания теоретических и математических моделей антенн и СВЧ устройств для электронных и радиотехнических систем и систем связи
• Знать: перспективные методы исследования антенн и СВЧ устройств и их применение в научно-исследовательской деятельности
• Знать: перспективы развития антенн и СВЧ устройств для электронных и радиотехнических систем и систем связи, а также передовые технологии в развитии этих систем в научно-исследовательских работах
• Знать: современные образовательные технологии, методы и средства обучения с целью обеспечения планируемого уровня профессионального развития обучающегося
• Уметь: выполнять теоретические и экспериментальные исследования антенн и СВЧ устройств с использованием современных программных комплексов
• Уметь: использовать передовые отечественные и зарубежные достижения в области электроники, радиотехники и систем связи при проведении научных исследований и разработки перспективных систем и устройств на их основе
• Уметь: организовывать работу исследовательского коллектива в профессиональной деятельности
• Уметь: планировать, осуществлять и оценивать учебно-воспитательный процесс в образовательных организациях высшего образования, разрабатывать комплексное методическое обеспечение преподаваемых учебных дисциплин (модулей); использовать результаты научно-исследовательской деятельности в производстве и учебном процессе
• Уметь: проводить теоретический анализ электромагнитной совместимости антенн и СВЧ устройств для радиоэлектронной аппаратуры и систем связи с окружающей электромагнитной средой
• Уметь: формулировать перспективные задачи исследования на основе прогнозов направления развития антенн, СВЧ устройств и их технологий для электронных и радиотехнических систем и систем связи

Содержание учебной дисциплины

• Тема 1. Основные принципы, задачи и уравнения электродинамики
• Тема 2. Распространение и излучение электромагнитных волн. Антенны и излучатели
• Тема 3. Направляющие системы. Волноводы
• Тема 4. Резонаторы и фильтры СВЧ
• Тема 5. Конструктивные элементы линий передач и трактов СВЧ
• Тема 6. Численные методы электродинамики
• Тема 7. Теория электронных приборов и активных СВЧ устройств
• Тема 8. Матричное описание СВЧ устройств
• Тема 9. Электровакуумные приборы СВЧ
• Тема 10. Замедляющие системы и метаматериалы
• Тема 11. Твердотельные и полупроводниковые приборы СВЧ
• Тема 12. Компьютерное моделирование и оптимизация СВЧ приборов и устройств на основе современных компьютерных технологий

Элементы контроля

• Реферат / презентация
  Реферат пишется самостоятельно и докладывается с презентацией на практическом занятии. Возможна подготовка реферата и презентации на английском языке.
• Практические занятия
• Самостоятельная работа
  Обучающиеся занимаются самостоятельной подготовкой к практическим занятиям и экзамену по заданным темам с использованием материалов лекций и рекомендованной литературы.
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2022/2023 учебный год I семестр
  0.25 * Реферат / презентация + 0.5 * Экзамен + 0.25 * Практические занятия

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Григорьев А.Д. - Электродинамика и микроволновая техника: учебник - Издательство "Лань" - 2007 - 704с. - ISBN: 978-5-8114-0706-4 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/118
• Техника и приборы СВЧ. Т.1: Техника сверхвысоких частот, Лебедев, И. В., 1970

Рекомендуемая дополнительная литература

• Антенны и устройства (СВЧ): расчет и измерение характеристик : учебное пособие для вузов / Ю. Е. Мительман, Р. Р. Абдуллин, С. Г. Сычугов, С. Н. Шабунин ; под общей редакцией Ю. Е. Мительмана. — Москва : Издательство Юрайт, 2019 ; Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та. — 138 с. — (Университеты России). — ISBN 978-5-534-08002-5 (Издательство Юрайт). — ISBN 978-5-7996-1821-6 (Изд-во Урал. ун-та). — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/438606 (дата обращения: 28.08.2023).
• Булычев, А. Л. Электронные приборы / А. Л. Булычев, П. М. Лямин, Е. С. Тулинов. — Москва : ДМК Пресс, 2006. — 399 с. — ISBN 5-89818-048-6. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/824 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Иовдальский, В. А. Гибридные интегральные схемы СВЧ-диапазона : учеб. пособие / В.А. Иовдальский ; под ред. А.А. Борисова. — Москва : КУРС, 2018.- 144 с. - ISBN 978-5-906923-93-6. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/1017371
• Иовдальский, В. А. Конструкция и технология микрополосковых плат ГИС СВЧ-диапазона : учеб. пособие / В.А. Иовдальский ; под ред. А.А. Борисова. - Москва : КУРС, 2018. - 176 с. - ISBN 978-5-906923-92-9. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/1017372
• Иовдальский, В.А. Размещение элементов и компонентов ГИС СВЧ-диапазона в подложке МПП : учеб. пособие / В.А. Иовдальский ; под ред. АА. Борисова. — Москва : КУРС, 2018. — 192 с. - ISBN 978-5-907064-07-2. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/1017375
• Лекции по сверхвысокочастотной электронике для физиков. Т.1: ., Трубецков, Д. И., 2003
• Лекции по сверхвысокочастотной электронике для физиков. Т.2: ., Трубецков, Д. И., 2004
• Малышев, В. М.  Устройства формирования и генерирования сигналов. Автоматизированное моделирование СВЧ-устройств : учебное пособие для вузов / В. М. Малышев, А. Б. Никитин. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 82 с. — (Университеты России). — ISBN 978-5-534-03773-9. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/438279 (дата обращения: 28.08.2023).
• Метаматериалы и структурно организованные среды для оптоэлектроники, СВЧ-техники и нанофотоники: Монография / Архипкин В.Г., Шабанов В.Ф., Зырянов В.Я. - Новосиб.:СО РАН, 2013. - 368 с. ISBN 978-5-7692-1310-6
• Основы компьютерного проектирования РЭС САПР СВЧ: Учебное пособие / Кисель Н.Н. - Таганрог:Южный федеральный университет, 2016. - 196 с.: ISBN 978-5-9275-2207-1 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/996761
• Основы радиоэлектроники : электродинамика и распространение радиоволн: учеб. пособие для вузов, Кугушев, А. М., 2001
• Техника и приборы СВЧ. Т. 2: Электровакуумные приборы СВЧ, Лебедев, И. В., 1972
• Устройства СВЧ и антенны [Электронный ресурс] : учебник / А. А. Филонов, А. Н. Фомин, Д. Д. Дмитриев [и др.] ; ред. А. А. Филонов. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2014. – 492 с. - ISBN 978-5-7638-3107-8 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=505864
• Широкополостные управляемые СВЧ устройства высокого уровня мощности/РазинкинВ.П., ХрусталевВ.А., МатвеевС.Ю. - Новосиб.: НГТУ, 2014. - 316 с.: ISBN 978-5-7782-2326-4
• Электродинамика и распространение радиоволн : учебник для вузов, Петров, Б. М., 2007
• Электронные приборы и устройства : учебник / Ф.А. Ткаченко. — Минск : Новое знание ; М. : ИНФРА-М, 2017. — 682 с. : ил. — (Высшее образование). - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/636283

Авторы

• Елизаров Андрей Альбертович