Тема 2. ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ВЕКТОРОВ ЭМП

Министерство образования Республики Беларусь
Республиканский институт высшей школы Белгосуниверситета
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД -160 / тип
РАДИОМАТЕРИАЛЫ И ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ Т.09.01.00 «РАДИОТЕХНИКА»
Минск 2002
3
Составитель:
А.П. Казанцев - доцент кафедры микроэлектроники Белорусского
государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат
технических наук.
Под общей редакцией: Б.С. Колосницына, С.Н. Кураевой.
Рецензенты:
В.М. Хасин - директор Высшего профессионального училища электроники;
В.П. Мельников--заведующий лабораторией Института электроники
Национальной академии наук Республики Беларусь, кандидат технических
наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой радиотехнических устройств Белорусского государственного
университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 5 от 30 октября
2000 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована с:
Учебно- методическим объединением вузов Республики Беларусь по
бразованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканского института высшей школы БГУ.
4
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Радиоматериалы и основы микроэлектроники»
разработана для студентов специальности «Радиотехника». Целью дисциплины
является изучение свойств основных классов радиотехнических материалов и
их применения для изготовления деталей и устройств радиоэлектронной
аппаратуры, а также изучение основ микроэлектроники как современного
этапа развития электроники и использование микроэлектронных устройств в
радиотехнических изделиях.
Радиоинженер должен отчетливо понимать процессы, происходящие в
материалах во время их работы в электромагнитном поле, уметь исследовать
влияние на материал различных факторов, чтобы в каждом отдельном случае
правильно выбрать материал.
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательного
стандарта и рассчитана на объем 50 учебных часов. Примерное распределение
учебных часов по видам занятий: лекций – 17 час, лабораторных работ – 33
час.
В результате освоения курса «Радиоматериалы и основы
микроэлектроники» студент должен:
- грамотно и свободно ориентироваться в радиотехнических материалах и их
свойствах;
- знать численные значения пределов изменения этих свойств;
- уметь выбирать материалы для конкретных устройств;
- знать современную элементную базу радиоэлектронной аппаратуры.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Предмет и задачи дисциплины и ее значение в плане подготовки
радиоинженера. Классификация радиотехнических материалов по отношению
к электромагнитному полю: проводники, диэлектрики, полупроводники,
магнетики. Определение материалов по ГОСТу.
Тема 1. ПРОВОДНИКИ И ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Классификация проводниковых материалов. Материалы высокой
проводимос-ти: медь, алюминий. Благородные материалы и их применение
в микроэлектронике. Сплавы высокого удельного сопротивления и области
их применения. Основные количественные
параметры
проводников.
Особенности свойств металлов в тонких пленках и слоях.
Тема 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ДИЭЛЕКТРИКАХ
Поляризация диэлектриков, механизмы поляризации. Диэлектрическая
проницаемость, ее физический смысл и численное значение для диэлектриков
различных областей
применения.
Электропроводность диэлектриков.
5
Объемное и поверхностное сопротивление твердых диэлектриков. Потери в
диэлектриках.
Тангенс
угла
диэлектрических
потерь.
Виды
диэлектрических потерь. Пробой диэлектриков, виды и механизмы пробоя.
Тема 3. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Классификация диэлектрических материалов. Полимерные материалы,
фторсодержащие
и
кремнийорганические
соединения,
пластмассы,
эластомеры, пропиточные материалы, лаки, клей, компаунды, слоистые
пластики.
Неорганические диэлектрические материалы: слюда, стекла, ситаллы,
керамика. Назначения и области применения диэлектрических материалов.
Тема 4. ПОЛУПРОВОДНИКИ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Электропроводность полупроводников. Примесные полупроводники,
концентрации и виды носителей заряда. Подвижность носителей заряда.
Температурная зависимость удельной проводимости. Фотопроводимость.
Методы получения монокристаллических
полупроводников. Легирование полупроводников. Свойства и области
применения простых полупроводников и полупроводниковых химических
соединений.
Тема 5. МАГНЕТИЗМ И СВОЙСТВА МАГНЕТИКОВ
Деление веществ по магнитным свойствам. Ферромагнетизм,
антиферромагне-тизм, ферримагнетизм. Процесс намагничивания. Кривая
намагничивания. Магнитная проницаемость. Гистерезис. Предельная петля
гистеpезиса. Магнитное насыщение. Остаточная индукция и коэрцетивная
сила. Потери на гистерезисе и вихревые токи. Зависимость потерь от частоты.
Тема 6. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Общая классификация магнитных материалов. Магнитомягкие
материалы и требования к ним. Низкочастотные и высокочастотные
магнитомягкие материалы. Основные характеристики и области их
применения. Магнитодиэлектрики, требования к ним и области применения.
Ферриты низкочастотные и высокочастотные. Технология изготовления и
области применения. Ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса.
Магнитотвердые материалы. Назначение, области применения.
Тема 7. ВВЕДЕНИЕ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКУ
Основные термины и определения микроэлектроники. Интегральные
микросхемы (ИМС), степень интеграции и деление микросхем по степени
интеграции.
Плотность
упаковки
как
показатель технологической
сложности создания ИМС. Классификация микросхем по конструктивнотехнологическим и функциональным признакам. Типовые структуры
6
пленочных гибридных и полупроводниковых микросхем и их сравнительные
характеристики. Подложки ИМС и требования к ним.
Тема 8. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПОЛОГИИ ИМС
Методы получения рисунка пленочных структур: трафареты, маски.
Фотолитография.
Фоторезисты.
Фотошаблоны.
Методы
получения
фотошаблонов. Перспективные методы литографии.
Тема 9. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ И СЛОЕВ ПЛЕНОЧНЫХ ИМС
Испарение и конденсация материалов на подложке. Термическое
испарение. Электронно-лучевое напыление. Катодное распыление. Типовой
процесс производства пленочных и гибридных ИМС.
Тема 10. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЗДАНИЯ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИМС
Основные этапы процесса изготовления полупроводниковых ИС на
биполярных и МДП-транзисторах. Диффузия, методы диффузии, диффузанты.
Профиль распределения примеси. Особенности легированных слоев. Ионная
имплантация, методика проведения легирования, достоинства и недостатки
ионной имплантации.
Окисление. Травление. Ионное распыление. Плазмохимическое
травление. Анодирование и оксидирование.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Изучение электропроводности диэлектриков и измерение удельного
поверхностного и удельного объемного сопротивления диэлектрических
материалов.
2. Определение ширины запрещенной зоны и энергии активации примесных
полупроводников термическим методом.
3. Исследование свойств магнитомягких материалов на промышленной
частоте.
4. Исследование электрофизических параметров проводниковых материалов.
5. Элементы гибридных интегральных схем.
6. Исследование элементов полупроводниковых ИС.
7. Исследование параметров биполярных логических ИС.
8. Измерение параметров операционного усилителя.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Пасынков В.В., Сорокин
М.:Высш.шк., 1986, 1980.
В.С.
Материалы
электронной
техники.-
7
2. Горелик С.С., Дашевский М.Я. Материаловедение полупроводников и
диэлектриков.- М.: Металлургия, 1988.
3. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические
материалы.- Л.: Энергоатомиздат, 1985.
4. Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Технология полупроводниковых и диэлектрических материалов.- М.: Высш.шк.,1990,1982.
5. Пасынков В.В. Материалы электронной техники.- М.: Высш.шк., 1980.
6. Казанцев А.П. Радиотехнические материалы. Метод. пособие, ротапринт.Мн.: БГУИР, 1993.
7. Авдеев Н.А., Наумов Ю.Е., Фролкин В.Т. Основы микроэлектроники.- М.:
Радио и связь, 1991.
8. Игумнов Д.В., Королев Г.В., Громов И.С. Основы микроэлектроники.М. :Высш.шк., 1991.
9. Ефимов И.Е., Козырь И.Я., Горбунов Ю.М. Микроэлектроника.- М. :
Высш.шк., 1986.
10. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники.- М.: Сов. радио, 1980.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Богородицкий Н.П.,
Пасынков В.В. Материалы радиоэлектронной
техники.- М.: Высш.шк.,1969.
2. Проводниковые материалы/ Под ред. Л.М. Казарновского – М.: Энергия,
1970.
3. Преображенский А.А. Магнитные материалы и элементы.- М.: Высш.шк.,
1976.
4. Рычина Т.А. Электрорадиоэлементы.- М. : Сов.радио, 1976
5. Росадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника.- М.:Выс.шк., 1991.
6. Пичугин И.Г., Таиров Ю.М. Технология полупроводниковых приборов.М.: Высш.шк., 1984.
7. Агаханян Т.М., Интегральные микросхемы.- М.: Энергоатомиздат, 1983.
8. Березин А.С., Мочалкина О.Р., Технология и конструирование
интегральных микросхем.- М.: Радио и связь,1983.
9. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных средств. –М. :Радио и связь,
1991.
8
Министерство образования Республики Беларусь
Республиканский институт высшей школы Белгосуниверситета
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД - 161 / тип
ОСНОВЫ КОМПЪЮТЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ Т.09.01.00 «РАДИОТЕХНИКА»
Минск 2002
9
Составитель:
Н.И. Шатило - доцент кафедры радиотехнических устройств Белорусского
государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат
технических наук.
Рецензенты:
В.К. Конопелько - заведующий
кафедрой сетей и устройств
телекоммуникаций Белорусского государственного университета информатики
и радиоэлектроники, доктор технических наук, профессор;
И.И. Астровский - заведующий кафедрой терминальных устройств
телекоммуникационных систем Высшего колледжа связи, кандидат
технических наук, доцент.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой радиотехнических устройств Белорусского государственного
университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 2 от 11 сентября
2000 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована с:
Учебно- методическим объединением вузов Республики Беларусь по
образованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканского института высшей школы БГУ.
10
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая
программа
«Основы
компъютерного
проектирования
радиоэлектронных устройств» разработана для студентов специальности Т
09.01.00 «Радиотехника» в соответствии с требованиями образовательного
стандарта и рассчитана на объем 70 учебных часов, которые могут быть
распределены на лекции – 35 часов и лабораторные занятия,
предусматривающие обязательное использование ПЭВМ - 35 часов.
В результате освоения курса «Основы компъютерного проектирования
радиоэлектронных устройств» студент должен:
знать:
- принципы построения систем автоматизированного проектирования (САПР)
радиоэлектронных устройств (РЭУ) на основе ПЭВМ;
- этапы автоматизированного проектирования РЭУ;
- виды обеспечения САПР;
- принципы построения математических моделей компонентов и электронных
схем;
- основные способы решения типовых задач автоматизированного
проектирования РЭУ;
уметь характеризовать:
- место и роль человека при автоматизированном проектировании;
место и роль электронной вычислительной техники при
автоматизированном проектировании;
- содержание различных видов обеспечения САПР;
уметь анализировать:
- техническое задание на проектирование РЭУ;
- результаты моделирования РЭУ с помощью САПР;
приобрести навыки и качества:
- моделирования РЭУ с помощью одного из пакетов прикладных программ
схемотехнического проектирования;
- оптимизации схемотехнических решений РЭУ.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТАХ И ЗАДАЧАХ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Тема 1. ПАРАМЕТРЫ ОБЪЕКТОВ И ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Объект проектирования и его характеристики . Основные задачи
проектирования РЭУ.Типовая схема этапа проектирования.Способы
проектирования. Основные этапы проектирования.
11
Тема 2. УРОВНИ И ТИПЫ ПРОЦЕССОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Общие
характеристики
этапов
системного,
структурного,
функционального и схемотехнического проектирования. Возможности и
перспективы использования ЭВМ на каждом этапе проектирования. Типы
объектов проектирования. Понятие о математических моделях при
автоматизации проектирования
Раздел 2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СТРУКТУРА САПР
Тема 3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О САПР
Принипы построения и пользователи САПР. САПР как человекомашинная система. Взаимодействие пользователя и САПР. Классификация
САПР.
Тема 4. ВИДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ САПР. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ
И ЛИНГВИСТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
4.1.Классификация видов обеспечения САПР. Состав математического
обеспечения. Теория и методы решения задач. Виды алгоритмов.
4.2. Состав лингвистического обеспечения. Языки программирования и
проектирования.
Тема 5. ПРОГРАММНОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
5.1.Состав программного обеспечения. Системное и предметное
программное обеспечение. Функционирование САПР в среде операционных
систем.
5.2. Состав информационного обеспечения . Способы организации
размещения данных. Способы структурирования данных.
Тема 6. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР
Средства программной обработки информации, средства подготовки и
ввода данных, средства отображения и документирования информации.
Раздел 3. СТРУКТУРНОЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ РЭУ
Тема 7. СТРУКТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЭУ
Исходные данные и задача структурного проектирования. Способы
структурного моделирования: аналоговый и имитационный. Типовые задачи
структурного проектирования. Модели блоков и сигналов.
Тема 8. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Исходные данные и задача функционального проектирования. Базовые
элементы функциональных схем. Построение и алгоритмы моделирования
функциональных схем.
12
Тема 9. ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Логическое проектирование как разновидность функционального
проектирования. Модели блоков и сигналов. Синхронное и асинхронное
моделирование. Двухпозиционное и многопозиционное моделирование.
Раздел 4. СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЭУ
Тема 10. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТОВ НА ЭТАПЕ
СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Классификация моделей, требования по точности. Схемы замещения
математических моделей пассивных элементов. Схемы замещения нелинейной
и линейной математических моделей полупроводниковых диодов.
Соотношения между токами и наряжениями в моделях. Определение
параметров моделей по справочным данным.
Тема 11. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
Схемы
замещения
нелинейной (Эберса-Молла) и
линейной
(Джиаколетто) моделей биполярных транзисторов . Соотношения между
токами и наряжениями в моделях. Определение параметров моделей по
справочным данным.
Тема 12. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
Схемы замещения нелинейной и линейной моделей полевых
транзисторов. Соотношения между токами и напряжениями в моделях.
Определение параметров моделей по справочным данным.
Тема 13. МАКРОМОДЕЛИ
Схемы замещения нелинейной и линейной моделей операционного
усилителя. Соотношения между токами и напряжениями в моделях.
Определение параметров моделей по справочным данным.
Тема 14. ФОРМИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ
Метод узловых напряжений. Топологический метод.
Тема 15. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТИПОВЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ РЭУ
Статический режим, переходные процессы и частотные характеристики.
Моделирование влияния дестабилизирующих факторов на характеристики и
параметры РЭУ.
Тема 16. ОПТИМИЗАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РЭУ
Задачи оптимизации характеристик РЭУ. Формирование критериев
оптимальности, детерминированные и статистические методы оптимизации.
13
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Изучение технических средств ПЭВМ и пакета прикладных программ ПП)
схемотехнического проектирования.
2. Изучение входного языка ППП.
3. Анализ статического режима РЭУ, работа с библиотеками в ППП.
4. Анализ амплитудно-частотных характеристик РЭУ в ППП.
5. Анализ переходных процессов и спектральный анализ в ППП.
6. Составление макромоделей РЭУ и работа с ними в ППП.
7. Оптимизация характеристик РЭУ в ППП.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ
Курсовые работы предусматривают моделирование
принципиальных электрических схем различных РЭУ.
на
ПЭВМ
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЪЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
1.
2.
3.
4.
Пакет прикладных программ Pspice (версии 4.0 и выше).
Пакет прикладных программ MicroCAP (версии 3.0 и выше).
Пакет прикладных программ MicroSim (версии 2.0 и выше).
Пакет прикладных программ NAP (версии 4.0 и выше)
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Автоматизация схемотехнического проектирования / Под ред. В.И.Ильина.
- М.: Радио и связь, 1987.
2. Норенков
И.П.,
Маничев
В.Б.
Системы
автоматизированного
проектирования электронной и вычислительной аппаратуры. - М.: Высш.
шк., 1983.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике.
Справочник. /Под ред. И.П.Норенкова. - М.: Радио и связь, 1986.
2. Шатило Н.И. Основы автоматизации проектирования радиоэлектронных
устройств.
Ч.1.:
Учебно-методическое
пособие
для
студентов
специальности «Радиотехника» заочной формы обучения. В 3-х ч.. –Мн.:
БГУИР, 1995.
3. Шатило Н.И. Основы автоматизации проектирования радиоэлектронных
устройств.
Ч.2.:
Учебно-методическое
пособие
для
студентов
14
специальности «Радиотехника» заочной формы обучения. В 3-х ч.. –Мн.:
БГУИР, 1998.
4. Шатило Н.И. Основы автоматизации проектирования радиоэлектронных
устройств. Лабораторный практикум для студентов специальности
«Радиотехника».–Мн.: БГУИР, 1999.
5. Шатило Н.И. Методическое пособие по курсу «Основы автоматизации
проектирования
радиоэлектронных
устройств»
для
студентов
специальности «Радиотехника» заочной формы обучения. –Мн.: БГУИР,
1992.
15
Министерство образования Республики Беларусь
Республиканский институт высшей школы Белгосуниверситета
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД - 162 / тип
МЕТРОЛОГИЯ И РАДИОИЗМЕРЕНИЯ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ Т.09.01.00 «РАДИОТЕХНИКА»
Минск 2002
16
Составитель:
В.Т. Ревин - доцент кафедры метрологии и стандартизации Белорусского
государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат
технических наук, доцент.
Рецензенты:
Кафедра радиотехники Военной академии Республики Беларусь (протокол
№ 61 от 16 октября 2000 г.);
Б.В. Цитович – профессор кафедры стандартизации, метрологии и
информационных систем Белорусской государственной политехнической
академии, кандидат технических наук, профессор.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой радиотехнических устройств Белорусского государственного
университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 5 от 30 октября
2000 г.);
Кафедрой метрологии и стандартизации Белорусского государственного
университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 30 октября
2000 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована c:
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по
образованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканского института высшей школы БГУ.
17
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Значение дисциплины «Метрология и радиоизмерения» при подготовке
инженеров радиотехнического профиля непрерывно возрастает в соответствии
с возрастанием роли радиотехнических и радиоэлектронных систем во всех
сферах деятельности государства и повседневной жизни людей. Исходя из
этого, необходимо более эффективно использовать новейшие достижения
науки и техники для обеспечения полного удовлетворения потребности
предприятий, организаций и населения в изделиях радиотехники,
радиоэлектроники, услугах связи и т.д. Дисциплина «Метрология и
радиоизмерения» систематизирует и углубляет полученные студентами ранее
знания, умения и навыки и создает фундамент для завершения подготовки
студентов на последующих этапах обучения. Она обеспечивает базовую
подготовку радиоинженеров в области метрологии и радиоизмерений, которая
должна непрерывно действовать во время всего периода обучения.
Целью преподавания данной дисциплины является приобретение
студентами знаний и навыков в области метрологии, электрических,
радиотехнических и других видов измерений, оценки погрешностей
результатов измерений, а также умение практически применить полученные
знания для повышения качественных показателей радиотехнических изделий.
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательного
стандарта специальности Т.09.01.00 (РД РБ 02100.5.108-98) и рассчитана на
объем 70 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам
занятий: лекций – 34 часа, лабораторных работ – 32 часа; практических
занятий – 4 часа.
Основные задачи изучения дисциплины определяются требованиями к
подготовке радиоинженеров, вытекающими из выше перечисленных
образовательных стандартов.
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать:
- основные принципы, методы и средства измерений электрических,
радиотехнических и других величин в широком диапазоне частот
измерительных сигналов и широких пределах изменения значений измеряемых
величин;
- основы теории погрешностей и метрологического обеспечения разработки,
производства и эксплуатации изделий радиотехники и радиоэлектроники;
- конкретные типы современных отечественных и зарубежных электро- и
радиоизмерительных приборов, установок и систем общего и специального
назначения;
приобрести навыки:
- метрологически правильного выбора метода и средства измерения;
- методически правильного выполнения измерений, оценки точности и
оформления результатов измерений в соответствии с действующей
нормативной документацией;
18
- эксплуатации современной отечественной и зарубежной электро- и
радиоизмерительной аппаратуры в процессе разработки, производства и
эксплуатации радиоэлектронных средств;
уметь характеризовать:
- основные проблемы и понятия метрологии и измерительной техники;
- влияние метрологии на научно-технический прогресс в обществе;
- связь метрологии с наукой, производством и эксплуатацией
радиотехнических и радиоэлектронных средств;
- нормативные документы на параметры изделий радиоэлектроники;
- связь контроля и диагностики параметров сигналов и изделий с обеспечением
их качества;
- составляющие погрешностей результатов измерений;
уметь анализировать:
- методы измерений и примеряемые средства измерений с точки зрения
достижения единства и требуемой точности измерений;
- погрешности результатов измерений и средств измерений;
- результаты измерений параметров сигналов и изделий радиоэлектроники.
Дисциплина «Метрология и радиоизмерения» методически тесно связана
с другими дисциплинами данной специальности.
Материалы дисциплины базируются на знаниях, полученных студентами
при изучении следующих дисциплин: физика, высшая математика, теория
вероятностей и математическая статистика, дискретная математика,
электротехника,
электронные
приборы,
техническая
электроника,
электромагнитные поля и волны, цифровая и вычислительная техника.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ
Тема 1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТРОЛОГИИ И ИЗМЕРЕНИЯХ.
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Введение. Роль измерений в науке, технике и других сферах
деятельности страны. Значение дисциплины в подготовке радиоинженеров, ее
задачи и содержание.
Основные термины и определения в области метрологии: метрология,
физические величины и их единицы, измерения и их виды, принципы и методы
измерений, погрешности измерений и их разновидности, средства измерений.
Классификация средств измерений физических величин и принятая
система их обозначений. Технические и метрологические характеристики
средств измерений, погрешности средств измерений. Нормирование
метрологических характеристик.
19
Тема 1.2. СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ПОГРЕШНОСТИ
Классификация систематических погрешностей. Способы обнаружения и
оценки систематических погрешностей. Способы уменьшения и исключения
систематических погрешностей.
Тема 1.3. СЛУЧАЙНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ
Математическое описание случайных погрешностей и их вероятностных
характеристик. Точечная и интервальная оценки случайных погрешностей
результатов прямых равноточных измерений. Критерий грубых погрешностей.
Оценка погрешностей результатов измерений с однократными наблюдениями.
Оценка случайных погрешностей результатов косвенных измерений.
Критерий ничтожных погрешностей.
Тема 1.4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Обработка результатов многократных наблюдений при прямых и
косвенных измерениях. Суммирование неисключенных систематических
погрешностей. Оценка суммарной погрешности результата измерения. Формы
представления результатов измерений. Обработка результатов измерений и
оценки погрешностей с помощью компьютера.
Тема 1.5. МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Основные положения метрологического обеспечения. Государственная
система обеспечения единства измерений. Метрологическая служба. Передача
размера единиц физических величин. Эталоны единиц электрических величин.
Поверочные схемы.
Раздел 2. РАДИОИЗМЕРЕНИЯ
Тема 2.1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАДИОИЗМЕРЕНИЙ
Классификация измерительных приборов и преобразователей. Принятая
система их обозначений. Общие требования к измерительным приборам и
преобразователям. Общие структурные схемы приборов непосредственной
оценки и сравнения, их краткая характеристика.
Тема 2.2. ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
Измеряемые параметры тока и напряжения. Классификация методов и
приборов для измерения тока и напряжения. Измерение тока и напряжения
электромеханическими приборами. Общие сведения об электромеханических
приборах и их классификация по способу преобразования измерительной
информации.
Магнитоэлектрические,
электродинамические,
электромагнитные, электростатические и индукционные приборы. Принцип
работы, устройство, область применения и основные характеристики.
Расширение пределов измерений по току и напряжению. Шунты, делители
напряжений, измерительные трансформаторы.
20
Измерение тока и напряжения на радиочастотах. Выпрямительные и
термоэлектрические амперметры. Принцип работы, область применения и
основные характеристики.
Измерение напряжения электронными аналоговыми вольтметрами.
Аналоговые вольтметры непосредственной оценки и сравнения. Типовые
структурные схемы и основные функциональные узлы аналоговых
вольтметров. Селективные вольтметры. Зависимость показаний вольтметров от
формы кривой измеряемого напряжения.
Общие сведения и понятия в области цифровых измерительных приборов
(ЦИП). Основные методы аналого-цифрового преобразования измеряемых
величин. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) - как основные элементы
ЦИП. Системы счисления и коды, применяемые в ЦИП. Классификация ЦИП в
зависимости от метода аналого-цифрового преобразования и типа АЦП.
Измерение напряжения электронными цифровыми вольтметрами.
Классификация цифровых вольтметров. Цифровые вольтметры постоянного
тока,
реализующие
время-импульсный,
частотно-импульсный
и
кодоимпульсный методы аналого-цифрового преобразования. Цифровые
вольтметры переменного тока. Универсальные цифровые вольтметры и
мультиметры. Основные узлы цифровых вольтметров
Тема 2.3. ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ
Общие сведения (понятия мгновенной, средней, импульсной, полной,
активной и реактивной мощности) и классификация методов и приборов для
измерения мощности.
Измерение поглощаемой мощности на высоких и сверхвысоких частотах.
Тепловые методы измерения мощности: болометрический (термисторный) и
термоэлектрический. Электронные методы: метод вольтметра и метод с
использованием «горячих» носителей тока.
Измерение проходящей мощности. Метод с использованием
направленных ответвителей, метод поглощающей стенки, метод с
использованием эффекта Холла и пондеромоторный метод.
Тема 2.4. ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ И ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ
Общие сведения и классификация приборов для измерения частоты и
интервалов времени. Принципы и методы измерений частотных и временных
параметров в различных частотных диапазонах.
Резонансные частотомеры, принцип работы, устройство и область
применения.
Цифровые частотомеры. Типовая, структурная схема цифрового
частотомера, основные режимы работы и параметры цифровых частотомеров.
Частотомеры низких, высоких и сверхвысоких частот.
21
Тема 2.5. ИЗМЕРЕНИЕ ФАЗОВОГО СДВИГА
Общие сведения и классификация методов и приборов для измерения
фазового сдвига.
Метод суммы и разности напряжений. Нулевой метод.
Метод преобразования фазового сдвига в интервал времени. Цифровые
фазометры. Гомодинные и гетеродинные фазометры.
Тема 2.6. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМЫ, СПЕКТРА
И НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛОВ
Классификация приборов для исследования формы электрических
сигналов. Электронно-лучевые осциллографы. Обобщенная структурная схема
и основные параметры осциллографов.
Универсальные осциллографы и их основные разновидности:
одноканальные, многоканальные и многолучевые, многофункциональные и
цифровые осциллографы. Скоростные, стробоскопические и запоминающие
осциллографы. Осциллографические измерения и их автоматизация.
Анализ спектра сигналов. Общие сведения и краткая характеристика
методов и способов анализа спектра. Фильтровые и цифровые анализаторы
спектра. Анализаторы гармоник. Основные параметры и область применения
анализаторов.
Измерение параметров модуляции. Основные виды модуляции и
измеряемые параметры. Измерение коэффициента амплитудной модуляции,
девиации частоты и индекса частотной модуляции.
Тема 2.7. ИЗМЕРЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ
Общие сведения об измерениях характеристик случайных сигналов.
Основные вероятностные характеристики случайных сигналов и их оценки.
Измерение среднего значения, средней мощности и дисперсии стационарных
эргодических сигналов. Анализ распределения вероятностей этих сигналов.
Измерение корреляционных функций. Анализ спектра случайных сигналов.
Тема 2.8. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ
Принципы построения и классификация измерительных генераторов.
Обобщенная структурная схема и основные параметры измерительных
генераторов.
Измерительные
генераторы
гармонических
сигналов.
Низкочастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные генераторы.
Генераторы качающейся частоты. Синтезаторы частоты.
Измерительные генераторы импульсов и сигналов специальной формы.
Генераторы шумовых сигналов.
22
Тема 2.9. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМПОНЕНТОВ И ЦЕПЕЙ
С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПОСТОЯННЫМИ
Классификация методов и приборов для измерения параметров цепей с
сосредоточенными
постоянными.
Понятие
двухполюсников
и
четырехполюсников. Измеряемые параметры.
Измерение параметров двухполюсников. Магнитоэлектрические и
электронные омметры. Основы теории и классификация измерительных
мостов. Измерительные мосты постоянного и переменного токов.
Измерительные мосты для измерения параметров двухполюсников.
Резонансные приборы для измерения параметров двухполюсников контурного
и генераторного типов. Цифровые приборы для измерения параметров
двухполюсников.
Измерение параметров четырехполюсников. Измерители амплитудночастотных, фазочастотных и амплитудных характеристик четырехполюсников.
Тема 2.10. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМПОНЕНТОВ И ЦЕПЕЙ
С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПОСТОЯННЫМИ
Общие сведения и классификация приборов для измерения параметров
цепей с распределенными постоянными.
Измерение параметров двухполюсников. Измерительные линии.
Измерители полных сопротивлений.
Измерение параметров четырехполюсников. Измерители коэффициента
стоячей волны по напряжению (КСВН) и ослабления. Измерители Sпараметров взаимных и невзаимных четырехполюсников.
Измерение неоднородностей в линиях передачи. Импульсные
рефлектометры с зондирующим импульсом и единичным перепадом
напряжения.
Тема 2.11. АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
Основные направления и принципы автоматизации. Частичная и полная
автоматизация. Применение микропроцессоров в измерительных приборах.
Измерительно-вычислительные комплексы. Информационно-измерительные
системы. Примеры реализации.
Агрегатирование средств измерений. Принципы построения агрегатных
комплексов средств измерений. Примеры реализации в измерительной
технике.
Общие сведения об интерфейсах агрегатных комплексов средств
измерений. Особенности реализации и применения последовательного
связного интерфейса RS-232C и параллельного интерфейса IEEE-488 (КОП).
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Обработка результатов многократных наблюдений при прямых измерениях.
2. Обработка результатов при косвенных измерениях с многократными
наблюдениями физических величин, подвергаемых прямым измерениям.
1.
23
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Аналоговые и цифровые комбинированные приборы для измерения силы
тока, напряжения и сопротивления.
2. Измерение мощности.
3. Измерение напряжений.
4. Измерение частотных и временных параметров радиосигналов.
5. Исследование методов и средств измерений фазовых сдвигов.
6. Исследование универсального электронно-лучевого осциллографа.
7. Анализ спектра, измерение параметров модуляции и нелинейных
искажений сигналов.
8. Измерение параметров двухполюсников и четырехполюсников.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи: Учебное пособие
для вузов/Под ред. Б.П.Хромого.- М.:Радио и связь, 1986
2. Елизаров А.С. Электрорадиоизмерения. - Мн.: Выш.шк., 1986.
3. Мирский Г.Я. Электронные измерения.- М.: Радио и связь, 1986.
4. Мейзда Ф. Электронные измерительные приборы и методы измерений.М.: Мир, 1990.
5. Клаассен К.Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в
измерительной технике.- М.: Постмаркет, 2000.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Архипенко А.Г., Белошицкий А.П., Ляльков С.В. Метрология,
стандартизация и сертификация: Учеб. пособие в 3-х частях. – Мн.: Изд-во
БГУИР, 1997.
2. Метрология и измерения. Учеб.-метод. пособие для индивидуальной
работы студентов/ Под общ. ред. С.В. Лялькова. – Мн.: БГУИР, 1999.
3. Архипенко А.Г. Основы метрологии и измерительная техника: Тексты
лекций. В 2-х ч.- Мн: МРТИ, 1989.
4. Винокуров В.И., Каплин С.И., Петелин И.Г. Электрорадиоизмерения:
Учебное пособие для радиотехн. спец. вузов /Под ред. В.И. Винокурова. - 2е изд.-М.: Высш. шк., 1986.
5. Верник С.М., Кушнир Ф.В., Рудницкий В.Б. Повышение точности
измерений в технике связи. - М.: Радио и связь, 1981.
6. Горлач А.А., Минц М.Я., Чинков В.Н. Цифровая обработка сигналов в
измерительной технике. - Киев: Техника, 1985.
7. Грановский В.А., Сирая Т.М. Методы обработки экспериментальных
данных при экспериментах. - Л.: Энергоатомиздат, 1990.
24
8. Кукуш В.Д. Электрорадиоизмерения. - М.: Радио и связь, 1985.
9. Малиновский В.П. Электрические измерения. - М.: Энергоатоммиздат,
1985.
10. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений.
- Л.: Энергоатомиздат, 1985.
11. Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов /Под
ред. Е.М.Душина.- Л.: Энергоатомиздат, 1987.
12. Сапаров В.Е., Максимов Н.А. Системы стандартов в электросвязи и
радиоэлектронике:Учебное пособие для институтов.-М.:Радио и связь,
1985.
13. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок /Пер. с англ.- М.: Мир, 1985.
14. Цифровая осциллография /Под ред. А.М. Беркутова и Е.М. Прошина.- М.:
Энергоатомиздат, 1987.
15. Закон Республики Беларусь «Об обеспечении единства измерений».
25
Министерство образования Республики Беларусь
Республиканский институт высшей школы Белгосуниверситета
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники »
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД - 163/ тип
РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И СИГНАЛЫ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТЯМ Т.09.01.00 «РАДИОТЕХНИКА»,
Т.09.02.00 «РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»
Минск 2002
26
Составители:
B.М. Дашенков - заведующий кафедрой теоретических основ радиотехники
Белорусского государственного
университета
информатики и
радиоэлектроники, доктор физико-математических наук, профессор;
А.К. Битусь - доцент кафедры теоретических основ радиотехники
Белорусского государственного
университета
информатики и
радиоэлектроники, кандидат технических наук.
Рецензенты:
В.С. Анищенко - заведующий кафедрой радиофизики Саратовского
государственного университета (Россия), доктор физико-математических наук,
профессор;
И.И. Салий - заведующий кафедрой электрорадиотехники Саратовского
государственного университета (Россия), доктор физико-математических наук,
профессор;
П.Д. Кухарчик - заведующий кафедрой радиофизики Белорусского
государственного университета, доктор физико-математических наук,
профессор, член-коррепондент Белорусской национальной академии наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой теоретических основ радиотехники Белорусского государственного
университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 3 от 13 ноября
2000 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована с:
Учебно- методическим объединением вузов Республики Беларусь по
образованию
в
области
электрорадиотехники
и
информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканского института высшей школы БГУ.
27
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа курса «Радиотехнические цепи и сигналы» (РЦС)
разработана для студентов специальностей Т.09.01.00 «Радиотехника» и
Т.02.00 «Радиотехнические системы».
Цель курса РЦС состоит в глубоком освоении студентами теоретических
основ радиотехники и использовании полученных знаний в качестве базы при
изучении всех последующих радиотехнических дисциплин.
В курсе РЦС излагаются основные идеи и методы современной
радиотехники, изучаются свойства сигналов, помех и их преобразования в
различных радиотехнических цепях
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных
стандартов и рассчитана на объем 170 аудиторных учебных часов. Примерное
распределение часов по видам занятий: лекций – 102 часа, лабораторных работ
и практических занятий –68 часов.
В результате освоения курса РЦС студент должен:
знать:
- основы общей теории сигналов и цепей;
- методы анализа детерминированных и случайных сигналов;
- методы анализа линейных, нелинейных и параметрических радиотехнических
цепей;
- основные свойства преобразования сигналов в радиотехнических цепях;
- элементы теории оптимальной линейной фильтрации сигналов;
уметь:
- рассчитывать временные и спектральные характеристики сигналов при
прохождении их через радиотехнические цепи;
- определять функциональную пригодность конкретных цепей для
осуществления заданных преобразований сигналов;
- применять цифровые ЭВМ при решении задач анализа и преобразования
детерминированных и случайных сигналов;
приобрести навыки:
- расчета характеристик цепей и сигналов;
- владения основными методами расчета процессов преобразования сигналов
при их прохождении через радиотехнические цепи;
- экспериментального исследования цепей, сигналов и их характеристик.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Радиоэлектроника и области ее применения. Классификация
радиотехнических сигналов и цепей. Основная задача радиотехники - передача
информации на расстояние. Канал связи. Обобщенные характеристики
28
сигнала и канала связи. Частоты, используемые в радиотехнике. Проблема
борьбы с помехами. Основные тенденции развития радиотехники.
1. ЭЛЕМЕНТЫ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ СИГНАЛОВ
Виды сигналов и их характеристики. Геометрические методы в теории
сигналов. Векторное представление сигналов. Норма и энергия. Спектральное
представление сигналов. Обобщенный ряд Фурье. Системы базисных функций.
Погрешность аппроксимации рядом Фурье. Неравенство Бесселя. Теорема
Парсеваля.
2. СПЕКТРАЛЬНЫЙ И КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СИГНАЛОВ
Гармонический анализ периодических сигналов. Спектр периодического
сигнала. Комплексная и тригонометрическая формы ряда Фурье.
Действительная
и мнимая составляющие, модуль и фаза спектра.
Распределение энергии в спектре периодического сигнала.
Дискретное
преобразование Фурье. Примеры разложения в ряд Фурье некоторых
периодических сигналов.
Гармонический
анализ
непериодических
сигналов.
Спектр
непериодического
сигнала. Связь между спектрами одиночного и
периодического сигналов.
Основные свойства преобразования Фурье. Теоремы
о спектрах:
сложения, запаздывания, сжатия, смещения, о производной, об интеграле, о
произведении функций, дуальности. Распределение энергии в спектре
непериодического сигнала.
Спектры некоторых сигналов: гауссового, прямоугольного, треугольного,
экспоненциального. Испытательные сигналы: дельта-функция, единичный
скачок и их спектры.
Связь между длительностью импульса и шириной его спектра.
Соотношение «неопределенности».
Дискретизация непрерывных сигналов. Теорема отсчетов. Ряд
Котельникова. Теорема отсчетов в частотной области. Число степеней
свободы сигнала.
Корреляционный анализ детерминированных сигналов. Свойства
корреляционных функций. Соотношение между корреляционной функцией и
спектром сигнала.
3. МОДУЛИРОВАННЫЕ КОЛЕБАНИЯ (РАДИОСИГНАЛЫ)
Общие определения. Bиды модуляции.
Амплитудная модуляция. Спектральное и векторное представление АМ
сигналов. Энергетические соотношения при АМ. Балансная и однополосная
модуляции.
29
Угловая модуляция. Фаза и мгновенная частота. Фазовая и частотная
модуляции, сходство и различие между ними. Гармоническая УМ. Спектры
ЧМ и ФМ колебаний. Энергетические соотношения при УМ.
ЛЧМ-сигнал, его база, спектр и функция корреляции.
Смешанная АМ-УМ, и ее спектр.
Корреляционная функция модулированных колебаний. Узкополосные
сигналы и их обобщенное представление.
Аналитический сигнал, его спектральная и временная характеристики.
Соотношения Гильберта. Комплексная огибающая сигнала.
Сравнительная оценка модулированных радиосигналов. Требования к
спектрам радиосигналов, обусловленные проблемами электромагнитной
совместимости.
4. ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ С ПОСТОЯННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
Классификация радиотехнических цепей и их параметры. Импульсная,
переходная и частотная характеристики линейной цепи, их свойства.
Минимальнофазовые и неминимальнофазовые цепи.
Активные цепи. Характеристики активных цепей. Схемы замещения.
Влияние обратных связей на характеристики цепей.
Критерии
устойчивости линейных цепей: Рауса-Гурвица, Найквиста, Михайлова.
5. ПРОХОЖДЕНИЕ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ
ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ
Методы анализа линейных цепей во временной и частотной областях.
Спектральный метод и его связь с другими методами, достоинства и
недостатки.
Дифференцирующие и интегрирующие цепи, их реализация и
характеристики. Прохождение через дифференцирующие и интегрирующие
цепи прямоугольных импульсов.
Избирательные цепи, их реализация характеристики. Понятие о
низкочастотном аналоге избирательной радиоцепи. Расчет прохождения
сигналов через избирательные цепи методом комплексной огибающей.
Прохождение через избирательные цепи АМ и ЧМ сигналов.
6. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ И МЕТОДЫ ИХ АНАЛИЗА
Общие сведения о нелинейных цепях. Нелинейные элементы, их
характеристики и параметры. ВАХ нелинейных цепей. Аппроксимация
нелинейных характеристик. Балансные
цепи с четными и нечетными
характеристиками.
Режимы «слабых» и «сильных» сигналов.Преобразование спектра
сигнала в нелинейной безинерционной цепи при аппроксимации ВАХ
30
степенным
полиномом.
Гармоническое,
бигармоническое
и
полигармоническое воздействие на входе. Комбинационные частоты.
Преобразование спектра сигнала при кусочно-линейной аппроксимации
ВАХ. Метод угла отсечки.
Коэффициенты гармонических составляющих.
Анализ колебаний в линейных и нелинейных цепях методом фазовой
плоскости. Сущность метода, основные определения. Фазовые траектории,
особые точки, изоклины. Предельные циклы. Характер движения и типы
особых точек. Фазовые портреты. Методы их построения.
7. ОСНОВНЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ
Преобразование спектра
сигнала в параметрических цепях.
Комбинацион
ные частоты. Отличие от преобразования в нелинейных цепях.
Нелинейное резонансное усиление колебаний. Режимы работы и
параметры усилителей.
Умножение частоты. Резонансные умножители. Идеальные умножители.
Параметрические умножители.
Амплитудная модуляция. Схемы, параметры и основные характеристики
амплитудных модуляторов. Балансный модулятор.
Угловая модуляция. Прямые и косвенные методы получения колебаний с
УМ.
Выпрямление колебаний. Схемы и параметры однополупериодных и
двухполупериодных выпрямителей.
Детектирование АМ сигналов. Линейное и квадратичное детектирование.
Детектирование сигналов БМ, без одной боковой и с одной боковой
полосой.
Параметрическое (синхронное) детектирование.
Детектирование колебаний с угловой модуляцией. Основные идеи,
методы и схемы.
Преобразование частоты. Балансный и кольцевой преобразователи
частоты.
8. АВТОГЕНЕРАТОРЫ
Структурная схема автоколебательной системы. Обратная связь. Роль
нелинейности. Энергетические соотношения. Мягкий и жесткий режимы
работы.
Фазовая плоскость автоколебательных систем. Возможность применения
критериев устойчивости линейных систем к анализу нелинейных систем.
Нелинейное дифференциальное уравнение генератора и его решение в
линейном приближении. Недостатки линейного приближения.
31
Стационарный режима генератора. Квазилинейный метод анализа.
Уравнение стационарности. Баланс амплитуд и баланс фаз. Определение
амплитуды колебаний методом кривой средней крутизны. Стабильность
частоты. Достоинства и недостатки квазилинейного метода.
Переходный режим генератора. Методы решения нелинейных
дифференциальных уравнений. Решение нелинейного уравнения Ван-дерПоля методом медленно меняющихся амплитуд. «Укороченные» уравнения.
Закон установления амплитуды при различных начальных условиях.
Схемы генераторов. Трехточечные генераторы с емкостной и
индуктивной связями.
Генераторы на двухполюсниках с отрицательным сопротивлением.
Условия самовозбуждения генераторов с характеристиками N и S-типов.
RC-генераторы гармонических колебаний. Цепи обратной связи.
Влияние отрицательной обратной связи на форму колебаний.
Схемы
генераторов.
Автоколебательные системы первого порядка, их особенности и реализация.
Релаксационные генераторы второго порядка.
Переход от
гармонических колебаний
к
релаксационным.
Блокинг-генератор.
Мультивибратор.
9. ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ
И УСИЛЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ
Общие сведения. Энергетическая трактовка процесса возбуждения
колебаний в контуре при периодическом изменении емкости. Условия
самовозбуждения.
Дифференциальное уравнение контура с переменной
реактивностью. Области
возбуждения. Параметроны - емкостной и
индуктивный. Стационарный режим работы параметрического генератора.
Механизмы ограничения амплитуды колебаний.
Усиление колебаний в параметрических цепях. Энергетические
соотношения Мэнли-Роу, их физический смысл и применения для
исследования различных режимов преобразования колебаний. Одноконтурный
параметрический усилитель. Двухконтурные параметрические усилители.
Параметрические устройства СВЧ.
10. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ
Детерминированный и вероятностно-статистический подходы к
изучению сигналов. Первичные сведения о случайных процессах. Ансамбль
реализаций случайного процесса. Функция распределения. Законы
распределения вероятностей случайных процессов. Одномерная и
многомерные плотности вероятности.
32
Моментные функции случайных процессов. Центральные моментные
характеристики. Математическое ожидание, средний квадрат, дисперсия
процесса. Корреляционные моменты случайных процессов. Корреляционная
функция, как мера статистических связей. Характеристическая функция
случайных процессов.
Закон распределения вероятностей суммы случайных процессов.
Стационарные и нестационарные случайные процессы, их моментные
характеристики.
Эргодические случайные процессы. Принцип статистического
усреднения по времени.
Спектральные характеристики случайных сигналов, и их отличие от
спектральных характеристик детерминированных сигналов. Связь между
спектральной плотностью мощности случайного процесса и корреляционной
функцией сигнала, устанавливаемая теоремой Винера-Хинчина. Соотношение
между шириной спектра и интервалом корреляции.
Формулировка центральной предельной теоремы.
Примеры ее
применения.
Модели случайных процессов. Нормальный случайный процесс, «белый»
шум. Их статистические характеристики.
Узкополосные нормальные случайные сигналы. Вероятностные
характеристики огибающей и фазы.
Вероятностные характеристики огибающей и фазы суммы узкополосного
нормального случайного сигнала и гармонического сигнала.
11. ПРОХОЖДЕНИЕ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ
ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ
Линейные преобразования случайных процессов. Корреляционная и
спектральная характеристики на выходе цепи.
Эффект нормализации случайных сигналов в узкополосных цепях.
Дифференцирование и
интегрирование случайных сигналов.
Корреляционная функция. Условия дифференцируемости и интегрируемости.
12. ПРОХОЖДЕНИЕ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ
ЧЕРЕЗ НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ
Воздействие случайных сигналов на нелинейные безинерционные цепи.
Преобразование одномерной плотности вероятности. Корреляционная и
спектральная характеристики на выходе цепи.
Воздействие узкополосной нормальной помехи на линейный и
квадратичный детекторы АМ сигналов. Эффект «расширения» спектра помехи
при детектировании. Анализ соотношения сигнал/помеха на выходе АМ
детектора. Сравнение помехоустойчивости линейного и квадратичного
детекторов.
33
Анализ воздействия узкополосного нормального шума и сигнала на
детектор ЧМ. Выигрыш в соотношении сигнал/помеха при использовании ЧМ
сигналов.
13. ЭЛЕМЕНТЫ ОПТИМАЛЬНОЙ ЛИНЕЙНОЙ
ФИЛЬТРАЦИИ СИГНАЛОВ
Прием сигналов на фоне помех, как статистическая задача. Понятие о
согласованной оптимальной фильтрации сигналов.
Передаточная характеристика согласованного фильтра в приближении
помехи типа «белый шум». Физические процессы в фильтре, согласованном с
сигнлом.
Импульсная характеристика согласованного фильтра. Форма сигнала и
статистические характеристики помехи на выходе согласованного фильтра.
Условия физической реализуемости согласованных фильтров.
Структура оптимального приемника при нормальной помехе.
Отношение сигнал/шум на выходе корреляционного приемника.
Решение задачи согласованной фильтрации при «небелом» шуме.
Формирование сигналов, согласованных с заданным фильтром.
Примеры реализации согласованных фильтров для различных сигналов.
Реализация согласованной фильтрации с помощью устройств на
поверхностных акустических волнах.
14. ДИСКРЕТНАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ.
ЦИФРОВЫЕ ФИЛЬТРЫ
Понятие о дискретной обработке сигналов. Алгоритм быстрого
преобразования Фурье. Алгоритм дискретной свертки.
Принцип действия цифровых фильтров. Понятие о рекурсивных и
нерекурсивных цифровых фильтрах. Примеры их синтеза.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1. Спектральный анализ сигналов.
2. Корреляционный анализ сигналов.
3. Дискретизация сигналов. Теоремы отсчетов.
4. Линейные цепи.
5. Нелинейные цепи.
6. Модулированные колебания.
7. Фазовая плоскость линейных и нелинейных систем.
8. Автогенераторы гармонических сигналов.
9. Параметрические цепи и колебания.
10. Законы распределения случайных сигналов.
11. Преобразование случайных сигналов в линейных и нелинейных цепях.
34
12. Корреляционный анализ случайных сигналов.
13. Оптимальная линейная фильтрация сигналов.
14. Цифровая фильтрация сигналов.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Исследование спектров видео и радиосигналов
2. Корреляционный анализ детерминированных сигналов.
3. Исследование способов дискретизации сигналов (теорема Котельникова).
4. Исследование прохождения сигналов через линейные цепи.
5. Исследование различных нелинейных преобразований сигналов.
6. Исследование амплитудной и угловой модуляции.
7. Исследование процессов выпрямления и детектирования АМ сигналов.
8. Исследование процессов детектирования УМ сигналов.
9. Исследование LC и RC генераторов.
10. Исследование колебаний в параметрических цепях.
11. Исследование движения линейных и нелинейных систем на фазовой
плоскости.
12. Исследование законов распределения случайных сигналов.
13. Исследование линейных и нелинейных преобразований случайных
сигналов в радиотехнических цепях.
14. Корреляционный анализ случайных сигналов.
15. Исследование оптимальной линейной фильтрации.
16. Исследование цифровой фильтрации сигналов.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ КУРСОВЫХ РАБОТ
1. Анализ прохождения сигналов заданной формы через линейные цепи
спектральным методом.
2. Анализ прохождения сигналов заданной формы через линейные цепи
временным методом.
3. Анализ прохождения сигналов заданной формы через нелинейные цепи.
4. Анализ прохождения случайных сигналов через линейные и нелинейные
цепи.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
1. Специальный программный комплекс, разработанный на кафедре
теоретических основ радиотехники Белгосуниверситета информатики и
радиоэлектроники, для компьютерного сопровождения лекций, проведения
практических занятий, лабораторных и курсовых работ.
2. Пакеты прикладных программ MICROCAP, MATLAB, MATCAD,
DERIVE, MAPLE , STATISTIKA и др.
35
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы.- М.: Радио и связь,
1986.
2. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы.- М.: Высш. шк., 1986.
3. Радиотехнические цепи и сигналы / Под ред. Самойло К.А.. М.: Радио и
связь, 1982.
4. Зиновьев А.Л., ФилипповЛ.И. Введение в теорию сигналов и цепей.- М.:
Связь, 1975.
5. Андреев В.С. Теория нелинейных электрических цепей.- М.: Связь, 1982.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы. В 2 ч.: / Пер. с англ.- М.: Мир, 1982.
2. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники.- М.:
Радио и связь, 1989.
3. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры.-М.: Соврадио, 1980.
4. Прикладные математические методы анализа в радиотехнике / Под ред.
Г.В. Обрезкова.- М.: Высш. шк., 1985.
5. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника.-М.: Соврадио,1982.
36
Министерство образования Республики Беларусь
Республиканский институт высшей школы Белгосуниверситета
Учреждение образования
«Белоруский государственный университет информатики и радиоэлектроники »
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД -164 / тип
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТЯМ Т.09.01.00 «РАДИОТЕХНИКА»,
Т.09.02.00 «РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»
Минск 2002
37
Составитель:
А.А. Кураев - заведующий кафедрой «Антенны и устройства СВЧ», доктор
физико-математических наук, профессор.
Рецензенты:
Кафедра радиофизики Белорусского государственного университета
(протокол № 2 от 5 сентября 2000 г.);
Ю.П. Воропаев--профессор кафедры радиотехники Военной академии
Республики Беларусь, доктор технических наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой антенн и устройств СВЧ Белорусского государственного
университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 2 от 18 сентября
2000 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована с:
Учебно- методическим объединением вузов Республики Беларусь по
образованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканского института высшей школы БГУ.
38
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Цель преподавания дисциплины – освоение студентами основ теории
электромагнитного поля, современных методов решения краевых задач
электродинамики для базовых элементов СВЧ волноводов и резонаторов,
физики возбуждения электромагнитных волн, дифракции, преломления и
отражения, включая случаи неоднородных и анизотропных сред.
Основными задачами изучения дисциплины в соответствии с учебным
планом и квалификационной характеристикой специальности являются:
- овладение фундаментальными знаниями в области электромагнитной теории;
- изучение современных методов решения прикладных задач электродинамики,
включая методы преобразования координат, вариационные и проекционные
методы;
- изучение электромагнитных полей в волноводах и резонаторах;
- изучение явлений дифракции, процессов преломления и отражения волн в
различных средах;
- освоение машинных методов расчета и методов изменения параметров СВЧ
узлов и трактов.
Студенты должны уметь:
- правильно оценивать функциональное назначение и требования к параметрам
типов линий передачи, элементов и устройств СВЧ, на основе которых
конструируются СВЧ элементы РТУ и РТС;
- производить расчет на ПЭВМ и комбинационный синтез СВЧ элементов РТУ
и РТС;
- измерять параметры и характеристики узлов РТУ и РТС;
- самостоятельно разбираться в научно-технической литературе по технике
СВЧ и СВЧ узлам РТУ и РТС.
Изучение курса «Электродинамика и распространение радиоволн»
базируется на знаниях, приобретенных студентами при изучении следующих
дисциплин:
- «Высшая математика» – разделы «Уравнения математической физики»,
«Векторный анализ», «Специальные функции»;
- «Физика» – разделы «Электромагнетизм», «Оптика»;
- «Электротехника» – разделы «Резонансные цепи», «Теория длинных линий».
Курс «Электродинамика и распространение радиоволн» обеспечивает
изучение следующих дисциплин:
- «Антенны и устройства СВЧ»;
- «СВЧ и квантовые приборы»;
- «Радиоприемные устройства»;
- «Радиотехнические системы»;
- «Электромагнитная совместимость»;
- «Системы мобильной радиосвязи».
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательного
стандарта и рассчитана на объем 120 учебных часов. Примерное распределение
39
учебных часов по видам занятий: лекций - 88 часов, лабораторных работ - 16
часов, практических занятий - 16 часов.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
ВВЕДЕНИЕ
Предмет электродинамики. Квазистационарные и излучающие цепи.
Понятие «Электромагнитное поле» (ЭМП). ЭМП и заряды. СВЧ и оптический
диапазоны. Электродинамические методы и роль машинного проектирования и
оптимизации устройств и приборов СВЧ. Области применения
электродинамических систем и устройств.
Тема 1. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
Система уравнений Максвелла в дифференциальной и интегральной
формах. Теоремы Стокса, Грина и Остроградского-Гаусса. Векторные
тождества. Постулаты теории Максвелла. Закон сохранения заряда.
Физическое содержание каждого из уравнений Максвелла. Материальные
уравнения. Нелинейный и линейный случаи. Изотропные и анизотропные
среды.
Киральные (биизотропные и бианизотропные) среды.
Поляризованность и намагниченность среды. Тензоры диэлектрической и
магнитной проницаемости.
Тема 2. ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ВЕКТОРОВ ЭМП
Граничные условия для тангенциальных и нормальных составляющих
векторов ЭМП на границе раздела двух сред в макроскопическом
приближении. Излом границы. Условие Мейкснера. Граничные условия на
поверхности идеального проводника.
Тема 3. ЭНЕРГИЯ ЭМП
Мощность в электромагнитном поле. Сторонние токи. Баланс энергии в
ЭМП. Теорема Умова-Пойнтинга. Удельная энергия ЭМП. Вектор Пойнтинга,
его физическая адекватность плотности потока энергии ЭМП. Комплексные
амплитуды напряженностей ЭМП для монохроматических сигналов. Теорема о
комплексной мощности. Понятие о реактивной мощности. Полные
диэлектрические и магнитные потери.
Тема 4. ЗАДАЧИ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ. ВОЛНОВЫЕ УРАВНЕНИЯ
Формулировки внутренней и внешней задач электродинамики. Теоремы
единственности для внутренней
и внешней задач электродинамики. Волновые



уравнения для векторов  и  . Электродинамические потенциалы  и Ф и
волновые уравнения для них. Частное решение для свободного пространства
(запаздывающие потенциалы). Градиентная
инвариантность потенциалов.

Электрический потенциал Герца  , его источники. Фиктивные магнитные
40
токи и заряды. Перестановочная двойственность уравнений Максвелла и
использование этого свойства при решении задач электродинамики.



Магнитный вектор Герца  m .  z и Е - волны,  mz и Н - волны. Граничные


условия для  z ,  mz на идеально проводящих координатных поверхностях.
Тема 5. НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ И НАПРАВЛЯЕМЫЕ ВОЛНЫ.
ВОЛНОВОДЫ
Типы волноводов. Постановка и метод решения волноводных задач.
Собственные значения и собственные функции, их свойства. Характеристики Е
и Н волн в регулярных волноводах. Волновое сопротивление, фазовая и
групповая скорости
волн. Связь продольных и поперечных составляющих


напряженностей  и  волн с собственной функцией, ее градиентом и линиями
уровня собственной функции. Структура полей Е и Н типов в прямоугольном и
круглом волноводах. Физическая картина распространения волн в волноводе.
Т-волны в многосвязных структурах. Регулярные замедляющие системы.
Нормальная и аномальная дисперсия. Пространственные гармоники. Потери и
затухание волн в волноводах. Анализ частотной зависимости постоянной
затухания.
Тема 6. ВОЗБУЖДЕНИЕ ВОЛНОВОДОВ СТОРОННИМИ ИСТОЧНИКАМИ
Лемма Лоренца. Теорема взаимности и ее следствия. Ортогональность
собственных волн в регулярных волноводах. Уравнения возбуждения
регулярных волноводов сторонними токами. Схемы возбуждения волноводов:
штырь, петля, щель, окно, электронный поток.
Тема 7. ТЕОРИЯ НЕРЕГУЛЯРНЫХ ВОЛНОВОДОВ
Неортогональные
системы
координат.
Ковариантные
и
контравариантные
проекции
векторов.
Отображение
произвольной
нерегулярной внутренней поверхности волновода на регулярный цилиндр
единичного радиуса. Контравариантные проекции уравнений Максвелла в
преобразованной системе. Проекционный метод Бубнова-Галеркина.
Уравнения возбуждения связанных волн нерегулярных волноводов
сторонними электрическими
и магнитными токами. Переход к физическим

векторам  и  . Периодически нерегулярные волноводы - замедляющие
системы. Невыполнение условий Флоке в периодических нерегулярных
волноводах.
Тема 8. РЕЗОНАТОРЫ
Типы резонаторов. Расчет полей резонаторов с помощью потенциалов
Герца. Собственные колебания и собственные частоты идеальных резонаторов.
Собственная, внешняя и нагруженная добротности резонатора. Расчет
собственной добротности резонатора. Уравнения возбуждения резонатора с
конечной проводимостью стенок. Потенциальные и соленоидальные поля.
Частотный и пространственный резонанс. Селективное возбуждение рабочего
41
типа колебаний. Возбуждение резонаторов штырем, петлей, щелью, окном,
электронным потоком.
Тема 9. ВАРИАЦИОННЫЕ И ПРОЕКЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ
ВНУТРЕННИХ ЗАДАЧ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
Элементы вариационного исчисления, определения и основная теорема.
Уравнения экстремали. Идея и схема прямых вариационных методов решения
задач электродинамики. Методы Ритца и Трефтца. Алгоритмы решения задач.
Проекционные методы. Метод Бубнова-Галеркина. Пример - решение задачи о
колебаниях резонатора с некоординатной граничной поверхностью.
Раздел 2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
Тема 10. ВОЗБУЖДЕНИЕ ЭМВ В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ
Расчет возбуждения и структура ЭМП элементарными электрическим и
магнитным диполями. Поля в ближней и дальней зонах. Формирование поля
излучения. Сферические волны. Плоские волны как приближение поля на
конечном участке сферической волны. Сопротивление излучения. Мощность
излучения. Эквивалентные источники ЭМП. Поляризация волн. Потери и
затухания плоской ЭМВ.
Тема 11. ДИФРАКЦИЯ
Понятие о дифракции ЭМВ. Принцип Гюйгенса. Формула Кирхгофа.
Зоны Френеля. Форма и размеры области, существенной для распространения
радиоволн. Дифракция ЭМВ от непроводящих непрозрачных препятствий.
Тема 12. ОТРАЖЕНИЕ И ПРОХОЖДЕНИЕ ПЛОСКИХ ЭМВ
НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД
Нормальное падение плоской ЭМВ на границу раздела двух сред.
Коэффициент прохождения и коэффициент отражения. Условия согласования.
Наклонное падение плоской волны на границу раздела двух сред.
Горизонтальная и вертикальная поляризации. Формулы Френеля для
коэффициентов отражения и прохождения. Законы Снеллиуса. Анализ угловых
зависимостей модуля и фазы коэффициента отражения в случае идеальных
диэлектриков. Критические углы и угол Брюстера. Среды с потерями.
Приближенные граничные условия Щукина-Леонтовича.
Тема 13. ВЛИЯНИЕ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ
РАДИОВОЛН
Влияние отражений от земной поверхности на характеристики
направленности антенн. Интерференционный множитель, горизонтальная и
вертикальная поляризация волн. Неоднородная и неровная земная поверхность.
Критерий Релея. Формула Введенского. Учет сферичности земной
поверхности. Поверхностные волны. Формула Шулейкина - Ван дер Поля.
42
Береговая рефракция. Дифракция радиоволн вокруг сферической земной
поверхности.
Тема 14.РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН В ТРОПОСФЕРЕ
Строение тропосферы. Рефракция радиоволн в тропосфере. Уравнение
радиолуча. Эквивалентный радиус Земли. Нормальная рефракция.
Сверхрефракция. Потери и затухание волн в тропосфере. Рассеяние и
резонансные потери. Частотные зависимости коэффициента затухания ЭМВ в
тропосфере.
Тема 15. РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН В ИОНОСФЕРЕ
Строение ионосферы. Основные слои. Суточные, сезонные и
географические изменения структуры. Диэлектрическая проницаемость
ионизированного газа без учета столкновений. Частота Ленгмюра. Рефракция
радиоволн в ионосфере. Критическая частота отражающихся от ионосферы
волн. Влияние столкновений электронов с тяжелыми частицами. Поглощение
радиоволн в ионизированном газе. Влияние магнитного поля земли на
распространение ЭМВ в ионосфере. Эффект Фарадея. Двойное
лучепреломление. Фазовые искажения радиоимпульса.
Тема 16. ГИРОТРОПНЫЕ СРЕДЫ. ФЕРРИТЫ
Понятие о гиротропных средах. Тензор магнитной проницаемости.
Структуры ферритов. Гиромагнитный резонанс. Тензор магнитной
проницаемости ферритов. Эффект Фарадея. Невзаимные и управляемые
устройства СВЧ на ферритах, в которых используется гиромагнитный резонанс
и эффект Фарадея.
Тема 17. ИНТЕГРАЛЫ ДВИЖЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЭМП,
ОБЛАДАЮЩИХ СИММЕТРИЕЙ
Уравнения движения заряженных частиц в ЭМП в форме Лагранжа.
Трансляционная симметрия. Азимутальная симметрия. Вращающиеся поля.
Бегущие волны. Комбинированные интегралы движения. Роль интегралов
движения в анализе и расчетах взаимодействия потоков заряженных частиц с
ЭМВ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Особенности распространения СДВ, ДВ, СВ. Земные и ионосферные
волны. Суточные изменения условий распространения. Перекрестная
модуляция. Особенности распространения КВ. Ограничения рабочего
диапазона. Зоны молчания. Замирания. Радиоэхо. Нарушение связи при
ионосферных возмущениях. Космическая связь. Рабочий диапазон. Связь с
объектами, входящими в плотные слои атмосферы.
43
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Исследование прямоугольных волноводов.
2. Исследование колебаний 111 ,  011 ,  011 в цилиндрическом резонаторе.
3. Наклонное падение волн горизонтальной и вертикальной
поляризаций на плоскую отражающую поверхность.
4. Дифракция плоской волны на отверстии в поглощающем экране.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1. Расчет и исследование поля электрического и магнитного диполей.
2. Исследование структур сферической и плоской волны.
3. Расчет и исследование полей при наклонном падении плоской волны на
границу раздела изотропных сред с потерями.
4. Расчет и исследование структур полей в прямоугольном и круглом
волноводах.
5. Расчет коэффициента затухания заданных типов волн в прямоугольном и
круглом волноводах.
6. Расчет собственных добротностей резонаторов заданной конфигурации
для заданных типов колебаний.
7. Расчет и исследование эффекта Фарадея в круглом волноводе с соосным
продольно намагниченным ферритовым стержнем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн.- М.:
1973.
2. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение
радиоволн.- М.: Наука, 1989.
3. Вольман В.И, Пименов Ю.В. Техническая электродинамика.- М.: Связь,
1971.
4. Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П. Электродинамика и
распространение радиоволн.- М.: 1979.
5. Долуханов М.П. Распространение радиоволн.- М.: Связь, 1972.
6. Черный Ф.Б. Распространение радиоволн.- М.: Сов.радио, 1972.
7. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. -М.: Сов радио, 1957.
8. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. -М.: Радио и связь, 1988.
9. Гольдштейн В.В. Зернов М.В.. Электромагнитные поля и волны.- М.:
Сов.радио, 1971.
10.Говорков В.А. Электрические и магнитные поля. -М.: 1968.
11.Никольский В.И. Вариационные методы для внутренних задач
электродинамики.- М.: Наука, 1967.
44
12.Кураев А.А. Мощные приборы СВЧ. Методы анализа и оптимизации
параметров.- М.: Радио и связь, 1986.
13.Демидчик В.И. Электродинамика СВЧ.- Мн.: Университетское, 1992.
14.Машковцев Б.М., Цибизов К.Н. Емелин Б.Ф. Теория волноводов.- М.:
Наука, 1966.
15.Левин Л. Теория волноводов.- М.: Радио и связь, 1981.
16.Тараненко З.И. Замедляющие системы.- Киев: Техника, 1965.
17.Кураев А.А.,.Байбурин В.Б, Ильин Е.М. Математические модели и методы
оптимального проектирования СВЧ приборов.- Мн.: Наука и техника, 1990.
45
Министерство образования Республики Беларусь
Республиканский институт высшей школы Белгосуниверситета
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники »
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД - 165 / тип
СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ И КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТЯМ Т.09.01.00 «РАДИОТЕХНИКА»,
Т.09.02.00 «РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»
Минск 2002
46
Составители:
С.В. Дробот - доцент кафедры электроники Белорусского государственного
университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук;
В.Б.
Рожанский
доцент
кафедры
электроники
Белорусского
государственного университета информатики и радиоэлектроники;
Ф.А. Ткаченко - доцент кафедры электроники Белорусского государственного
университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук.
Под общей редакцией: М.С. Хандогина.
Рецензенты:
Кафедра электроники Военной академии Республики Беларусь (протокол
№ 12 от 23 июня 2000 г.);
В.Н. Копусов - начальник отдела ОАО «МНИПИ», кандидат технических
наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой электроники Белорусского государственного университета
информатики и радиоэлектроники (протокол № 10 от 30 октября 2000 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована с:
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по
образованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканский институт высшей школы БГУ.
47
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Сверхвысокочастотные (СВЧ) и квантовые
приборы» разработана для студентов специальностей Т.09.01.00 –
Радиотехника и Т.09.02.00 – Радиотехнические системы. Она предусматривает
базовую подготовку студентов, необходимую для успешного изучения
специальных дисциплин и последующего решения производственных и
исследовательских задач в соответствии с образовательными стандартами.
Целью изучения дисциплины является подготовка студентов к решению задач,
связанных с рациональным выбором приборов, их режима работы в различных
радиотехнических устройствах и системах.
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных
стандартов, и рассчитана на объем 51 учебный час. Примерное распределение
учебных часов по видам занятий: лекций – 34 часа, лабораторных работ – 17
часов.
В результате изучения курса «Сверхвысокочастотные и квантовые
приборы» студент должен:
знать:
– физические основы явлений и принципов действия электронных и квантовых
приборов СВЧ, их устройство, параметры и характеристики;
– схемы включения источников питания;
– условия безопасной работы с электронными и квантовыми приборами СВЧ;
– условные обозначения электронных и квантовых приборов СВЧ;
уметь:
– использовать полученные знания для правильного выбора прибора;
– находить параметры приборов по их характеристикам;
- определять влияние режимов работы на параметры приборов;
приобрести навыки работы:
– с приборами и аппаратурой, используемой для исследования характеристик и
измерения параметров приборов;
– с технической литературой, справочниками, стандартами, технической
документацией по СВЧ и квантовым приборам.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ СВЧ ДИАПАЗОНА
ВВЕДЕНИЕ
Особенности диапазона сверхвысоких частот и оптического диапазона, их
роль в развитии радиоэлектроники. Деление СВЧ диапазона на поддиапазоны.
Краткий исторический очерк отечественной и зарубежной электроники СВЧ и
квантовой электроники. Значение дисциплины как одной из базовых и ее связь с
другими дисциплинами. Определение понятий «электронные СВЧ приборы» и
«квантовые приборы». Области применения СВЧ приборов и квантовых
48
приборов СВЧ и оптического диапазонов. Классификация электронных и
квантовых приборов СВЧ и оптического диапазонов. Основные параметры
электронных приборов СВЧ: коэффициент усиления, ширина полосы
пропускания, коэффициент полезного действия (КПД), коэффициент шума,
диапазон перестройки, спектральная плотность флуктуации амплитуды, частоты
и фазы и др. Особенности устройства электронных СВЧ приборов: единство
электронной и колебательной систем, применение полых электродинамических
колебательных систем, использование времени пролета электронов.
Особенности динамического управления электронным потоком: группирование
электронов, их взаимодействие с переменным электрическим полем.
Тема 1. ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ СВЧ ДИАПАЗОНА
Особенности работы электронных ламп со статическим управлением
электронным потоком в СВЧ диапазоне. Понятие о полном токе. Влияние
инерционных свойств электронного потока на работу электронных ламп.
Влияние на параметры ламп СВЧ диапазона междуэлектродных емкостей и
индуктивностей выводов. Особенности конструкции электронных ламп СВЧ
диапазона. Мощные электронные лампы СВЧ диапазона. Области применения
электронных ламп СВЧ диапазона.
Тема 2. КЛИСТРОНЫ
2.1. Пролетные клистроны. Двухрезонаторный усилительный клистрон и
его устройство. Принцип действия двухрезонаторного усилительного
клистрона: модуляция электронов по скорости (коэффициент эффективности
электронного взаимодействия), группирование электронов в сгустки (влияние
параметра группирования на конвекционный ток), энергетическое
взаимодействие электронных сгустков с переменным электрическим полем
выходного резонатора; пространственно-временная диаграмма (ПВД).
Параметры и характеристики двухрезонаторного пролетного клистрона:
выходная мощность, электронный КПД, коэффициент усиления, амплитудная
и амплитудно-частотная характеристики. Двухрезонаторный пролетный
клистрон в автогенераторном режиме: условия самовозбуждения, баланс
амплитуд и баланс фаз, пусковой ток, электронная перестройка частоты.
Умножители частоты на пролетных клистронах: устройство, принцип действия
и параметры. Многорезонаторный усилительный клистрон, его устройство и
принцип действия; особенности процесса группирования электронов, влияния
настройки промежуточного резонатора; параметры и характеристики:
выходная мощность, коэффициент усиления, полоса рабочих частот,
электронный КПД, амплитудная и амплитудно-частотная характеристики.
Области применения пролетных клистронов.
2.2. Отражательный клистрон. Его устройство и принцип действия, ПВД.
Условие самовозбуждения; зоны генерации колебаний. Механическая и
электронная перестройка частоты, крутизна электронной перестройки
отражательных клистронов. Области применения.
49
Тема 3. ЛАМПА БЕГУЩЕЙ И ОБРАТНОЙ ВОЛНЫ ТИПА «О»
3.1. Лампа бегущей волны типа «О» (ЛБВО). Особенности и
преимущества приборов с длительным взаимодействием. Условие синхронизма.
Замедляющие системы (ЗС). Коэффициент замедления. Понятие о
пространственных гармониках. Дисперсия ЗС. Сопротивление связи.
Устройство ЛБВО, принцип действия; энергетическое взаимодействие
электронов с бегущей волной. Основные параметры и характеристики ЛБВО:
коэффициент усиления, КПД, амплитудная, амплитудно-частотная и фазовая
характеристики, шумовые параметры. Особенности конструкции и области
применения ЛБВО.
3.2. Лампа обратной волны типа «О» (ЛОВО). Устройство и принцип
действия. Баланс амплитуд и фаз. Параметры и характеристики: пусковой ток,
электронная перестройка частоты и крутизна электронной перестройки,
выходная мощность, КПД. Области применения ЛОВО.
Тема 4. ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ ТИПА «М»
4.1. Физические основы работы электронных приборов типа «М».
Движение электронов в скрещенных однородных электрическом и магнитном
полях; парабола критического режима. Взаимодействие электронов с
неоднородным СВЧ электрическим полем: влияние продольной и поперечной
составляющих поля. Энергетическое взаимодействие электронов с волной.
Условие синхронизма.
4.2. Многорезонаторные магнетроны. Конструкция, принцип действия.
Амплитудное и фазовое условия самовозбуждения магнетрона. Резонансные
свойства кольцевой замедляющей системы. Параметры магнетронов: выходная
мощность, рабочая частота, электронный КПД, электронное смещение
частоты. Разновидности магнетронов, их особенности. Области применения
многорезонаторных магнетронов.
4.3. Лампа бегущей волны типа «М» (ЛБВМ). Устройство и принцип
действия; параметры и характеристики: коэффициент усиления, амплитудная
характеристика, электронный КПД, полоса рабочих частот, коэффициент
шума; области применения ЛБВМ.
4.4. Лампа обратной волны типа «М» (ЛОВМ). Устройство и принцип
действия; особенности электронной перестройки частоты параметры и
характеристики: выходная мощность, электронный КПД; области применения
ЛОВМ.
4.5. Амплитрон, стабилотрон. Устройство, принцип действия; параметры
и характеристики. Области применения.
4.6. Сравнительная оценка различных электровакуумных СВЧ приборов.
Преимущественные области их применения и перспективы развития.
50
Раздел 2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ СВЧ ДИАПАЗОНА
Тема 5. СВЧ ДИОДЫ
5.1. Детекторные СВЧ диоды. Эквивалентная схема детекторного диода и
система параметров. Параметры, характеризующие детектирование. Шумы
детекторных СВЧ диодов. Методы измерения электрических параметров.
Применение детекторных СВЧ диодов. Согласование диода с СВЧ трактом.
Детектирование СВЧ сигналов. Волноводные и интегральные конструкции
диодных детекторов СВЧ сигналов.
5.2. Смесительные СВЧ диоды. Эквивалентная схема и параметры
смесительных диодов, методы измерения электрических параметров.
Применение смесительных СВЧ диодов. Работа смесительного СВЧ диода в
супергетеродинном приемнике. Конструкции диодных СВЧ смесителей в
волноводном и интегральном исполнении.
5.3. Параметрические СВЧ диоды. Система электрических параметров и
методы их измерения. Принцип действия параметрических усилителей СВЧ на
полупроводниковых диодах.
5.4. Умножительные и настроечные СВЧ диоды. Разновидности
умножительных СВЧ диодов. Электрические параметры умножительных и
настроечных СВЧ диодов и методы их измерения. Умножение частоты СВЧ
сигналов с помощью полупроводниковых диодов. Конструктивные особенности
диодных СВЧ умножителей частоты в волноводном и интегральном
исполнении.
5.5. Переключательные и ограничительные СВЧ диоды. Принцип
действия переключательных СВЧ диодов. Устройство переключательных
диодов. Система электрических параметров и методы их измерений.
Применение переключательных и ограничительных СВЧ диодов.
5.6. Лавинно-пролетный диод (ЛПД). Устройство. Основные физические
процессы в ЛПД: в пролетном режиме и режиме с захваченной плазмой.
Эквивалентная схема, параметры и характеристики ЛПД, области применения.
Конструкции и эквивалентные схемы СВЧ генераторов на ЛПД.
5.7. Диоды с объемной неустойчивостью (диоды Ганна). Физические
процессы в двухдолинных полупроводниках, формирование домена сильного
поля; форма тока; различные режимы работы ДГ. Особенности конструкции,
эквивалентная схема и основные параметры ДГ, области применения.
Конструкции и эквивалентные схемы генераторов на ДГ.
Тема 6. СВЧ ТРАНЗИСТОРЫ
6.1. Биполярные СВЧ транзисторы. Особенности конструкции,
эквивалентные схемы, характеристики и параметры, области применения.
6.2. Полевые СВЧ транзисторы. Особенности конструкции,
эквивалентные схемы, характеристики и параметры, области применения.
6.3. Транзисторные усилители СВЧ. Бесструктурная модель СВЧ
транзистора – четырехполюсник, описанный матрицей рассеяния (система S51
параметров). Устойчивость транзисторных усилителей СВЧ. Расчет
узкополосных усилителей графоаналитическим методом. Особенности
построения транзисторных усилителей СВЧ. Практические схемы транзисторных
усилителей.
6.4. Автогенераторы на полевых и биполярных транзисторах.
Особенности построения транзисторных генераторов СВЧ. Практические
схемы транзисторных генераторов.
6.5. Сравнительная оценка различных полупроводниковых СВЧ
приборов. Преимущественные области их применения. Перспективы развития
полупроводниковых СВЧ приборов миллиметрового диапазона.
Раздел 3. КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ СВЧ И ОПТИЧЕСКОГО
ДИАПАЗОНА
Тема 7. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КВАНТОВЫХ ПРИБОРОВ
Энергетические спектры атомов, молекул и твердых тел. Нормальное и
возбужденное состояние системы; понятие о спонтанных переходах и
спонтанном излучении. Метастабильное состояние, среднее время жизни
частиц. Понятие об индуцированном (вынужденном) излучении и поглощении.
Соотношения Эйнштейна. Понятие об инверсии населенностей. Методы
создания инверсии населенностей. Спектральные свойства активной среды,
ширина спектральной линии, причины ее уширения.
Тема 8. КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ (МАЗЕРЫ)
Особенности квантовых СВЧ приборов. Электронный парамагнитный
резонанс (ЭПР). Квантовые парамагнитные усилители (КПУ), их устройство;
особенности колебательных систем. Параметры и характеристики КПУ.
Тема 9. КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА
Функциональная схема оптического квантового генератора (лазера).
Условия генерации. Оптический резонатор, его устройство, типы колебаний.
Спектр излучения лазера. Свойства излучения лазера. КПД лазеров. Газовые
лазеры. Особенности создания инверсии населенностей в газовом разряде.
Гелий-неоновый атомарный лазер, его устройство, энергетическая диаграмма.
Ионные лазеры, устройство, особенности принципа действия, основные
параметры. Лазер на молекулах СО2, его устройство, принцип работы,
параметры. Жидкостные лазеры, устройство и принцип действия. Лазеры на
твердом теле, материалы, особенности энергетических диаграмм. Режим
модулированной добротности. Полупроводниковые лазеры, их особенности,
материалы. Инжекционный лазер на p-n переходе, энергетическая диаграмма,
особенности физических процессов; основные параметры и характеристики.
Инжекционные лазеры на гетеропереходах. Основные методы модуляции
оптического излучения.
Сравнительная оценка квантовых приборов различных типов, области их
52
применения. Перспективы развития электронных и квантовых приборов.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Исследование характеристик и параметров генератора на отражательном
клистроне.
2. Исследование характеристик и параметров усилителя на пролетном
клистроне.
3. Исследование характеристик и параметров усилителя на ЛБВ.
4. Исследование характеристик и параметров генератора на ЛОВ.
5. Исследование
характеристик
и
параметров
генератора
на
многорезонаторном магнетроне.
6. Исследование характеристик и параметров детекторного и смесительного
диодов СВЧ.
7. Исследование характеристик и параметров умножителя частоты на
варакторном диоде.
8. Исследование характеристик и параметров генератора на ЛПД.
9. Исследование характеристик и параметров генератора на ДГ.
10. Исследование характеристик и параметров усилителя на биполярном СВЧ
транзисторе.
11. Исследование характеристик и параметров усилителя на полевом СВЧ
транзисторе.
12. Исследование характеристик и параметров генератора на полевом СВЧ
транзисторе.
13. Исследование характеристик и параметров газового лазера.
14. Исследование характеристик и параметров полупроводникового лазера.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника / Под ред.
Н.Д. Федорова. – М.: Радио и связь, 1998.
2. Андрушко Л.М., Федоров Н.Д. Электронные и квантовые приборы СВЧ. –
М.: Радио и связь, 1981.
3. Электронные приборы СВЧ / В.М. Березин,В.С. Буряк и др. – М.: Высш.
шк., 1985.
4. Микроэлектронные устройства СВЧ / Г.И. Веселов, Е.Н. Егоров,
Ю.Н. Алехин и др.; Под ред. Г.И. Веселова. – М.: Высш. шк., 1988.
5. Гусятинер М.С., Горбачев А.И. Полупроводниковые сверхвысокочастотные
диоды. – М.: Радио и связь, 1983.
6. Твердотельные устройства СВЧ в технике связи / Л.Г. Гассанов,
А.А. Липатов, В.В. Марков, Н.А. Могильченко. – М.: Радио и связь, 1988.
53
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т. 2. Электровакуумные приборы
СВЧ. – М.: Высш. шк., 1972.
2. Кукарин С.В. Электронные приборы СВЧ. Характеристики, применение,
тенденции развития. – М.: Радио и связь, 1981.
3. Царапкин Д.В. Генераторы СВЧ на диодах Ганна. – М.: Радио и связь, 1982.
4. Давыдова Н.С., Данюшевский Ю.З. Диодные генераторы и усилители СВЧ.
– М.: Радио и связь, 1986.
5. Шур М. Современные приборы на основе арсенида галлия. – М.: Мир, 1988.
6. Полевые транзисторы на арсениде галлия. Принципы работы и технология
изготовления / Под ред. Д.В. Ди Лоренцо, Д.Д. Канделуола. – М.: Радио и
связь, 1988.
7. Карлов Н.В. Лекции по квантовой электронике. – М.: Наука, 1983.
54