Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн»




Скачать 142.99 Kb.
НазваниеРабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн»
Дата конвертации25.12.2012
Размер142.99 Kb.
ТипРабочая программа
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)


ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление специалитета: 210601 Радиоэлектронные системы и комплексы

Специализации подготовки: 1. Радиолокационные системы и комплексы 2. Радиоэлектронные системы передачи информации 3. Радионавигационные системы  и комплексы4. Антенные системы и устройства

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН»


Цикл:

С3. профессиональный




Часть цикла:

базовая




дисциплины по учебному плану:

ИРЭ; 3.1.08




Часов (всего) по учебному плану:

144




Трудоемкость в зачетных единицах:

4

5 семестр



Лекции

36 час

5 семестр

Практические занятия

18 час

5 семестр

Лабораторные работы

18 час

5 семестр

Расчетные задания, рефераты

20 час самост. работы

5 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

72 час

5 семестр

Экзамены

26 час

5 семестр

Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрено






Москва – 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является: изучение условий распространения радиоволн в различных средах и основных методов расчета радиолиний.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен :

  • использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

  • представлять адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1);

  • владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик радиолиний (ПК-4);

  • владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5);

  • осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области радиотехники (ПК-6, ПК-15);

  • выполнять математическое моделирование объектов и процессов по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ (ПК-14).


Задачами дисциплины являются:

  • дать информацию о параметрах естественных сред распространения радиоволн;

  • познакомить обучающихся с особенностями распространения радиоволн в различных средах;

  • познакомить обучающихся с основными методами расчета радиолиний;

  • научить применять методы расчета для типичных радиолиний.



Дисциплина относится к вариативной части (дисциплины по выбору) профессионального цикла основной образовательной программы подготовки специалистов по направлению специалитета: 210601 Радиоэлектронные системы и комплексы.

Специализации подготовки: «Радиолокационные системы и комплексы»,

«Радиоэлектронные системы передачи информации», «Радионавигационные системы  и комплексы», «Антенные системы и устройства»

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: Математика, Физика, Спец. главы высшей математики, Спецразделы физики, Численные методы, Электродинамика, Информационные технологии

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Линии связи в энергетике, на Земле и в Космосе», «Электромагнитная совместимость» и других специальных дисциплин, в которых затрагиваются вопросы влияния среды распространения на характеристики радиоэлектронных систем и комплексов, а также при выполнении дипломного проекта.


3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:


Знать:

  • основные уравнения электромагнитного поля и методы их использования при расчетах простейших структур для изучения электромагнитных волн, условия распространения электромагнитных волн в различных средах (ОК-10, ПК-14);

  • основные методы расчета радиолиний (ПК-14);

  • источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по распространению радиоволн в различных средах и параметрам сред (ПК-15).


Уметь:

  • применять методы расчета для типичных радиолиний (ПК-14);

  • применять методы математического моделирования радиолиний различных видов по типовым методикам (ПК-19);

  • осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию по распространению радиоволн в различных средах и параметрам сред; (ПК-15).


Владеть:

  • методиками решения основных задач расчета электромагнитных полей (ПК-14).

  • терминологией в области распространения радиоволн в различных средах ;

  • навыками поиска информации по вопросам распространения радиоволн (ПК-15);

  • навыками применения полученной информации при расчетах радиолиний (ПК-15). 4.


СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.





п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


Лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Общие вопросы распространения радиоволн. Поле излучателя в свободном пространстве. Дифракция радиоволн на плоских экранах.

20

5

4

4

4

8

Защита лабораторной работы. Типовой расчет.

2

Распространение радиоволн вблизи поверхности Земли.

36

5

10

4

4

18

Контрольная работа, защита лабораторной работы. Типовой расчет.

3

Структура атмосферы Земли. Ионосфера и ее влияние на распространение радиоволн.

32

5

12

4

8

8

Контрольная работа, защита лабораторной работы.

4

Тропосфера и ее влияние на распространение радиоволн.

18

5

6

4




8

Типовой расчет.

5

Особенности РРВ на космических радиолиниях

2

5

2










Контрольная работа.

6

Диапазонные особенности РРВ

2

5

2










Контрольная работа.

7

Зачет

8

5

--

2

2

4

Контрольная работа. Сдача отчетов по лр.

8

Экзамен

26

5

--

--

--

26

устный




Итого:

144




36

18

18

72





4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

1. Общие вопросы распространения радиоволн. Поле излучателя в свободном

пространстве. Дифракция радиоволн на плоских экранах.


Общие вопросы распространения радиоволн. Поле излучателя в свободном пространстве. Уравнение идеальной радиопередачи. Напряженность электрического поля в свободном пространстве. Область пространства, существенная для распространения радиоволн, зоны Френеля. Дифракция радиоволн на плоских экранах.


2. Распространение радиоволн вблизи поверхности Земли.


Параметры реальных сред, образующих поверхность Земли. Влияние Земной поверхности на распространение радиоволн. Расстояние прямой видимости. Классификация моделей радиотрасс, проходящих вблизи поверхности Земли для антенн, поднятых над поверхностью Земли. Поле излучателя, поднятого над плоской Землей, интерференционный множитель. Анализ зависимости напряженности электрического поля от угла наблюдения, высот антенн и протяженности радиолинии. Формула Введенского. Учет сферичности Земли. Приведенные высоты. Рассеяние радиоволн шероховатыми поверхностями. Поле электрического вибратора, расположенного вблизи поверхности Земли. О расчете поля в зонах полу тени и тени. Поле в непосредственной близости о поверхности Земли и в Земле. Расчет радиолиний вблизи поверхности Земли. Учет отражения от Земной поверхности.


3. Структура атмосферы Земли. Ионосфера и ее влияние на распространение радиоволн.


Строение ионосферы и источники ионизации. Понятие простого слоя. Диэлектрическая проницаемость ионосферы без учета влияния магнитного поля Земли. Поглощения радиоволн в ионосфере. Фазовая и групповая скорости в ионосфере. Отражение и преломление радиоволн в ионосфере. Условие отражения от ионосферы. Определение траектории волны. Вертикальное и наклонное падение радиоволн на ионосферу, закон секанса. Скачковый способ распространения радиоволн. Данные экспериментальных исследований ионосферы. Метод вертикального зондирования. Расчет линий коротковолнового диапазона. Замирания сигнала в точке приема. Принципы планирования коротковолновой связи.

Влияние магнитного поля Земли на электродинамические параметры ионосферы. Тензор диэлектрической проницаемости. Продольное и поперечное распространение радиоволн ионосфере. Эффект Фарадея, обыкновенные и необыкновенные радиоволны.


4. Тропосфера и ее влияние на распространение радиоволн.


Влияние тропосферы на распространение радиоволн. Строение тропосферы. Диэлектрическая проницаемость. Понятие нормальной тропосферы. Рефракция радиоволн в тропосфере. Эквивалентный радиус Земли. Рассеяние радиоволн на неоднородностях тропосферы. Поглощение радиоволн в тропосфере. Влияние гидрометеоров на распространение радиоволн. Особенности распространения оптического излучения. Расчет радиолиний вблизи поверхности Земли с учетом рефракции и поглощения в тропосфере.


5. Особенности РРВ на космических радиолиниях.


Особенности РРВ на космических радиолиниях. Выбор частотного диапазона. Характеристики межпланетной среды в Солнечной системе. Влияние тропосферы и ионосферы на работу космических радиолиний.


6. Диапазонные особенности РРВ.


Распределение электромагнитных волн по диапазонам. Диапазонные особенности РРВ: длинных и средних волн, коротких волн, ультракоротких волн. Консультационное занятие.


4.2.2. Практические занятия


Методика расчета параметров радиолиний в свободном пространстве. Методика расчета параметров радиолинии при наличии простых препятствий.


Методика расчета напряженности электрического поля для радиолинии вблизи Земной поверхности для поднятых антенн. Построение диаграммы направленности антенны вблизи поверхности Земли без учета влияния тропосферы.

Методика расчета напряженности электрического поля для радиолинии вблизи Земной поверхности с учетом сферичности Земли. Формула Введенского. Критерий Релея. Без учета влияния тропосферы.


Расчет основных параметров ионосферы.

Расчет радиолинии декаметрового диапазона с отражением от ионосферы.


Виды рефракции в тропосфере. Применение математической модели эквивалентной Земли для расчета параметров радиолинии вблизи Земной поверхности. Виды потерь в тропосфере. Методика расчета потерь на радиолинии в тропосфере.

Зачетное занятие – контрольная работа.


4.3. Лабораторные работы


На лабораторных занятиях студенты знакомятся с особенностями распространения радиоволн в различных условиях:

№1 Исследование зон Френеля и дифракция радиоволн на плоских экранах.

№2 Исследование поля излучателя, расположенного вблизи поверхности Земли.

№3 Определение основных характеристик ионосферы по ионограммам; расчет ионосферной линий связи декаметрового диапазона.

№4 Расчет ионосферной линий связи декаметрового диапазона с помощью пакета прикладных программ.

№ 5 Расчет радиолинии в условиях города с помощью пакета прикладных программ, разработанных на кафедре АУ и РРВ (демонстрационный вариант).

№6 Система прогнозирования характеристик радиолокационной станции, расположенной над морем, с учетом влияния тропосферы с помощью пакета прикладных программ, разработанных на кафедре АУ и РРВ (демонстрационный вариант).


4.4. Расчетные задания

Примеры тем:

Расчет линии подвижной связи вблизи Земной поверхности с учетом влияния тропосферы.

Расчет радиолинии по приему ТВ сигналов вблизи Земной поверхности с учетом влияния тропосферы.


4.5. Курсовые проекты и курсовые работы:


Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен..


5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме.

Практические занятия проводятся в традиционной форме.

Лабораторные занятия проводятся в традиционной форме и с использованием компьютеров (цифровые лабораторные работы).

Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, выполнение и оформление типового расчета, выполнение домашних заданий, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос и типовой расчет, в состав которого входят задания по трем разделам дисциплины.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 5 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Распространение радиоволн. В.А. Пермяков, В.В. Солодухов, В.В. Бодров, М.В. Исаков, М., Издательский дом МЭИ, 2008.

2. Грудинская Г.П. Распространение радиоволн.М.: Высшая школа, 1975 г.

3. Учебно – методический комплекс «Электродинамика и распространение радиоволн (раздел «Распространение радиоволн») (Электронное издание), М,МЭИ, 2006.

б) дополнительная литература:

1. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн.М.: Горячая линия – Телеком, 2003г.

2. Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П.. Электродинамика и распространение радиоволн.М.: Сов. Радио, 1979 г.


7.2. Электронные образовательные ресурсы:

лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

При освоении дисциплины используется математический пакет Mathcad, для выполнения лабораторной работы № 4 используется международная эмпирическая модель ионосферы IRI (International Reference Ionosphere). Модель IRI доступна через Internet в on-line режиме на сайтах:

http://nssdc.gsfc.nasa.gov/space/model/models/iri.html, ftp://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/models/ionospheric/iri/.

.

б) другие:

пакеты прикладных программ, разработанные на кафедре АУ и РРВ:

1. для расчета радиолинии в условиях города;

2. для расчета характеристик радиолокационной станции, расположенной над морем, с учетом влияния тропосферы.


8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной лаборатории, снабженной специализированными лабораторными стендами – макетами различных радиолиний, компьютерный класс для проведения лабораторных работ по расчету параметров радиолиний с использованием современных пакетов прикладных программ.


Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки специалистов 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы» для специализаций подготовки: «Радиолокационные системы и комплексы», «Радиоэлектронные системы передачи информации», «Радионавигационные системы  и комплексы», «Антенные системы и устройства»


ПРОГРАММУ СОСТАВИЛА:

к.т.н., доцент Володина И.В.


"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ

профессор Замолодчиков В.Н.


"УТВЕРЖДАЮ":

И.о. зав. кафедрой

д.ф.-м.н. профессор Пермяков В.А.

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» iconМетодические указания к лабораторным работам по учебным дисциплинам «электродинамика и распространение радиоволн»
«Электродинамика и распространение радиоволн», «Техническая электродинамика» (для студентов направлений подготовки 050901 «Радиотехника»,...

Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» iconМетодические указания к лабораторной работе №1 по дисциплине «Электродинамика и распространение радиоволн»
Расчет и моделирование полей в однородном круглом волноводе. Метод указания к лаб работе №1 по дисциплине “Электродинамика и распространение...

Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» iconЭлектродинамика и распространение радиоволн
Целью дисциплины эдиррв является изучение основ теории макроскопической электродинамики, ее применение для анализа электромагнитных...

Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» iconЯманов Д. Н. Я 54 Электродинамика и распространение радиоволн. Часть II. Основы электродинамики: Тексты лекций
Я 54 Электродинамика и распространение радиоволн. Часть II. Основы электродинамики: Тексты лекций. М.: Мгту га, 2011. – 76 с., 1табл.,...

Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» iconРабочая программа дисциплины «Электродинамика и распространение радиоволн»
Дисциплина основывается на знаниях, полученных в предшествующих дисциплинах: «Математика», «Физика» и взаимосвязана с дисциплинами...

Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» iconРабочая программа учебной дисциплины «Электродинамика и электродинамика сплошных сред» Специальность
Курс «Электродинамика и электродинамика сплошных сред» является одним из основных разделов теоретической физики и предназначен для...

Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» iconРабочая программа учебной дисциплины «Электродинамика и электродинамика сплошных сред» Специальность
Курс «Электродинамика и электродинамика сплошных сред» является одним из основных разделов теоретической физики и предназначен для...

Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» iconКонтрольные задания по курсу «электродинамика и распространение радиоволн» для студентов специальности т 09. 01 «Радиотехника» заочной формы обучения Минск 2001 удк 621. 371 (075. 8) Ббк 22. 313 я 73 M. 54
М. 54 Методические указания и контрольные задания по курсу «Электродинамика и распространение радиоволн» для студентов специальности...

Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» iconРабочая программа «Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства»
Рабочая программа составлена в соответствии с примерной программой по учебной дисциплине «ррв и афу» Министерства Российской Федерации...

Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» iconЯманов Д. Н. Я 54 Основы электродинамики и распространение радиоволн. Тексты лекций. Часть III. Распространение радиоволн
Я 54 Основы электродинамики и распространение радиоволн. Тексты лекций. Часть III. Распространение радиоволн. – М.: Мгту га, 2006....


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница