05.12.07 Антенны, СВЧ-устройства и их технологии

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ ПО
СПЕЦИАЛЬНОСТИ 05.12.07 «АНТЕННЫ, СВЧ-УСТРОЙСТВА И ИХ
ТЕХНОЛОГИИ»
ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ И СВЧ УСТРОЙСТВА
1. Основные параметры линии передачи (дисперсионная характеристика,
затухание, электропрочность и др.). Классификация линий и краткий обзор по
диапазонам волн.
2. Единая математическая модель для отрезка линии передачи.
Трансформация сопротивлений. Круговая номограмма. Расчет согласующих
цепей.
3. Типовые элементы трактов различных диапазонов волн (переходы,
повороты, стыковочные узлы, нерегулярности, отражающие препятствия и др.).
Отрезок направляющей структуры как резонатор. Понятие об общей теории
электромагнитных резонаторов. Полые резонаторы: прямоугольный и круглый,
коаксиальный и квазистационарный (укороченный).
4. Потери в резонаторах. Собственная, внешняя и нагруженная
добротности резонатора. Способы возбуждения и выполнения элементов связи.
Представление о методах измерений параметров резонаторов. Применения
резонаторов. Интегральные схемы СВЧ. Волоконно-оптические тракты.
5. Матричное описание многополюсников СВЧ. Виды матриц рассеяния,
сопротивлений, проводимостей, передачи.
6. Соотношения между матрицами. Способы измерений элементов
матриц (включая автоматизированные).
7. Ограничения на элементы матриц, налагаемые условиями взаимности,
симметрии и отсутствия потерь. Составление матриц на примерах тройников,
балансных устройств (двойной Т- мост, щелевой мост) и циркуляторов.
8. Методы анализа и синтеза устройств СВЧ. Принцип декомпозиции.
9. Метод синфазного и противофазного возбуждения для симметричных
8-полюсников. Анализ и синтез направленных ответвителей (связанные линии,
гибридное кольцо, квадратный мост).
10. Алгоритмизация проблемы анализа и синтеза многополюсников СВЧ
и принципы построения соответствующих САПР для отдельных составных
узлов СВЧ и для сложных интегрированных трактов.
11. Управляющие устройства СВЧ. Классификация управляющих
устройств. Фазовращатели и коммутаторы на управляемых p-i-n – диодах.
12. Ферритовые приборы – вентили, циркуляторы, фазовращатели.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ АНТЕНН
13. Основы теории антенн. Структурная схема антенны.
14. Общий алгоритм нахождения с помощью ЭВМ электромагнитного
поля излучающей системы токов в дальней, промежуточной и ближней
областях.
15. Простейшие излучатели линейной и круговой поляризации
(вибраторы, рамки, турникеты, элементы Гюйгенса, микрополосковые
элементы). Учет влияния плоских и искривленных поверхностей на излучение
источников.
16. Параметры антенных систем в передающем и приемном режимах.
Комплексная характеристика направленности. Поляризационные и фазовые
свойства. КНД, коэффициент усиления, ширина луча, уровень бокового
излучения. Взаимосвязь между параметрами. Методы экспериментального
исследования антенных устройств.
17. Обобщенное представление антенны в радиосистемы в виде
четырехполюсника.
18. Эквивалентная схема приемной антенны. Поляризационные
соотношения при радиоприеме. Эффективная поверхность и шумовая
температура приемной антенны. Взаимное сопротивление между близко и
далеко
расположенными
излучателями.
Эквивалентная
отражающая
поверхность антенны.
19. Проблема электромагнитной совместимости и подходы к решению
соответствующих антенных аспектов.
20. Линейные излучающие системы. Идеальный линейный излучатель.
Режимы излучения – поперечный, сканирующий, осевой.
21. Ширина луча, КНД. Влияние вида амплитудно-фазового
распределения возбуждения на параметры линейной антенны. Равномерная
линейная антенная фазированная решетка. Выбор шага решетки. КНД решетки
и мощность излучения. Понятие о методах синтеза линейных излучателей и
решеток.
ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ АНТЕНН
РАЗЛИЧНОГО ПРЕДНАЗНАЧЕНИЯ, КОНСТРУКТИВНОГО
ИСПОНЕНИЯ И ДИАПАЗОНОВ ВОЛН
22. Антенны осевого излучения – диэлектрические, спиральные,
импедансные, директорные. Оптимизация антенн осевого излучения.
Волноводно-щелевые антенные решетки. Микрополосковые антенные решетки.
23. Апертурные антенны. Сведение плоских и неплоских апертур к
эквивалентным линейным излучателям. Характеристики направленности, КНД,
эффективная поверхность плоского раскрыва.
24. Возможности фокусировки раскрывов в промежуточной и ближних
областях излученного поля.
25. Методы управления сканированием луча. Суммарная и разностная
характеристики направленности. Плоские фазированные антенные решетки.
Размещение излучателей по раскрыву по критерию отсутствия побочных
главных максимумов.
26. Схемы построения и разновидности антенных решеток. Активные
фазированные антенные решетки. Понятие об адаптивных антенных решетках.
27. Зеркальные, рупорные, линзовые апертурные антенны. Схемы
построения одно- , двух- и многозеркальных антенн. Оптимизация облучателей
зеркал и линз. Гибридные зеркальные и линзовые антенны с облучателями в
виде решеток.
28. Антенны различных диапазонов волн. Характерные особенности
антенн в зависимости от применяемого диапазона волн.
29. Общие свойства антенн малых электрических размеров. Антенны
длинных, средних, коротких волн.
30. УКВ антенны.
31. Способы увеличения рабочей полосы частот. Логопериодические
антенны. Пассивные и активные приемные антенны. Особенности антенн для
подвижных объектов.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Ерохин Г.А., Чернов О.В., Козырев Н.Д., Кочержевский В.Д.
Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн: Учебник для
вузов. М.: Горячая линия - Телеком. 2007., 491 с.
2. Фельд Я.Н. Основы теории антенн: Учебное пособие. М.: Дрофа.
2007., 492 с.
3. Antenna engineering handbook / Ed. by J. L. Volakis New-York: Digital
Engineering Library McGraw-Hill Companies, 2007. 1755 p.
4. Milligan T.A. Modern antenna design: second edition. New Jersey: IEEE
Press, Wiley-Interscience, 2005. 614 p.
5. Handbook of antennas in wireless communications / Ed. by L. C. Godara.
Boca Raton: CRC Press LLC, 2002. 889 p.
6. Ашихмин А.В. Проектирование и оптимизация сверхширокополосных
антенных устройств и систем для аппаратуры радиоконтроля. М.: Радио и
связь, 2005. 486 с.
7. Chandran S. Advances in Direction-of-Arrival Estimation. Norwood:
ARTECH HOUSE, 2006. 474 p.
8. Tuncer E., Friedlander B. Classical and Modern Direction-of-Arrival
Estimation. New York (USA): AP, 2009. 429 p.
9. Останков А. В., Пастернак Ю. Г., Юдин В. И. Дифракционные
решетки в антеннах СВЧ и КВЧ диапазонов волн. Учебное пособие на
магнитном носителе. Воронеж: изд-во ВГТУ. – 2001. 208 с.
10. Сазонов Д. М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа, 1988.
432 с.
11. Коротковолновые антенны / Под ред. Г. З. Айзенберга. М.: Радио и
Связь, 1985. 536 с.
12. Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ / Д. И.
Воскресенский, С. Д. Кременецкий, А. Ю. Гринев, Ю. В. Котов. М.: Радио и
связь. 1988. 240 с.
13. Останков А. В., Пастернак Ю. Г., Юдин В. И. Нелинейные
оптические явления и устройства в опто-радиоэлектронике. Учебное пособие.
Воронеж: изд-во ВГТУ. – 2004. 98 с.
14. Драбкин А. Л., Зузенко А. Л., Кислов А. Г. Антенно-фидерные
устройства. М.: Сов. радио, 1974. – 574 с.
15. Антенны и устройства СВЧ (Расчет и проектирование антенных
решеток и их излучающих элементов) / Под ред. Д. И. Воскресенского –М.:
Сов. радио, 1972.
16. Пастернак Ю. Г. Математическое моделирование, оптимизация и
автоматизированное проектирование дифракционных и вибраторных
мобильных антенных решеток. Воронеж: изд-во ВГТУ. 1999. 257 с.
17. Product List (Rohde & Schwarz International - Products Radiomonitoring - Direction Finders) //www.rohde-schwarz.com: Официальная
Веб-страница компании Rohde & Schwarz
URL. http://www2.rohdeschwarz.com/en/products/radiomonitoring/direction_finder/products/
(дата
обращения 03.12.2010)
18. TCI «Antenna Systems» Product Overview //www.tcibr.com:
Официальная Веб-страница компании TCI URL. http://www.tcibr.com/antennasystems.html (дата обращения 03.12.2010)