Вопросы
к экзамену по дисциплине «ЭЛЕКТРОДИНАМИКА»
Лектор: Янкевич
В.Б.
-
Основные
характеристики электромагнитного
поля. Спектр
частот
и длин волн.
Особенности
микроволнового
диапазона. Области применения. -
Уравнения
Максвелла в
дифференциальной форме. Обобщенная
физическая
трактовка
решений
уравнений Максвелла.
3. Классификация
электромагнитных явлений. Классификация
сред по их
электрофизическим
параметрам.
4. Основные
следствия из уравнений Максвелла
5. Уравнения
Максвелла в интегральной форме.
Граничные
условия для
касательных
составляющих векторов электрического
и магнитного полей.
6. Уравнение
полного
баланса энергии электромагнитного
поля для мгновенных
значений
векторов поля.
7. Уравнение
локального
баланса энергии электромагнитного
поля для
мгновенных
значений векторов поля. Скорость
переноса энергии электромагнитного
поля.
-
Уравнения
Максвелла в комплексной форме для
электромагнитного поля,
изменяющегося
во времени по гармоническому
закону. Уравнения Гельмгольца.
Свойства
уравнений. -
Комплексные
диэлектрическая и магнитная проницаемости
среды. Критерий
оценки
проводящих
и диэлектрических свойств среды.
Примеры.
-
Плоские
электромагнитные волны в свободном
неограниченном пространстве:
одномерный
электромагнитный процесс в не
поглощающей среде.
Волновое число
(фазовая
постоянная) и волновое сопротивление
свободного пространства. Фазовая
скорость
и скорость переноса энергии. -
Плоские
электромагнитные волны в свободном
неограниченном пространстве:
одномерный
электромагнитный процесс в поглощающей
среде.
Коэффициент затухания.
12. Сравнительная
характеристика
свойств электромагнитных волн в
не
поглощающей
и в поглощающей средах. Примеры.
-
Поляризация волн.
-
Сложение
двух плоских, линейно поляризованных
волн, распространяющихся
навстречу
друг другу. Стоячие
электромагнитные
волны.
15. Плоские
электромагнитные волны на границе
раздела сред. Физическая
и
математическая
модели волновых
процессов на границе раздела сред.
-
Законы Снеллиуса.
-
Коэффициенты
отражения и преломления.
18. Нормальное
падение плоской электромагнитной волны
на границу раздела
сред.
Условие
согласования сред.
19. Условие
«полного»
внутреннего отражения от
границы раздела
диэлектрических
сред.
-
Волновые
процессы на границе раздела с сильно
поглощающей средой.
Приближенные
граничные условия Леонтовича. -
Поверхностный
эффект. Глубина
проникновения поля.
Поверхностное
сопротивление. -
Электромагнитное
поле преломленной
волны
при условии «полного»
внутреннего
отражения от
границы раздела диэлектрических
сред. Медленная
поверхностная
электромагнитная
волна.
23. Электромагнитное
поле над
границей раздела
с идеально
проводящей
плоскостью.
Быстрая
электромагнитная
волна. От одной идеально проводящей
плоскости —
к прямоугольному
волноводу.
24. Концепция
парциальных волн. Критическая
длина волны.
Длина, фазовая
скорость
и скорость переноса энергии направленной
волны. Явление дисперсии.
От
двух
идеально
проводящих плоскостей — к прямоугольному
волноводу. Структура
поля.
25. Особенности
распространения направленных
электромагнитных волн
различной
длины в
природных условиях.
Классификация
микроволновых
направляющих систем. Продольно-однородные
и продольно-периодические
(замедляющие) направляющие системы.
26.
Физическая
и математическая модели процесса
распространения направленных
электромагнитных волн в произвольной
направляющей системе. Критическое
волновое
число. Продольное
волновое
число (фазовая постоянная). Общее решение.
27. Соотношения
между поперечными и продольными
составляющими векторов
электромагнитного
поля. Классификация
типов волн.
28. Фазовая
скорость направленной
электромагнитной волны.
Явление
дисперсии. Условие
распространения направленной
электромагнитной волны.
-
Групповая
скорость направленных
электромагнитных волн. -
Дисперсионные
характеристики направляющей системы
для быстрых
волн.
Запредельный
волновод.
-
Дисперсионные
характеристики направляющей
системы для медленных
волн.
Усилитель бегущей волны —
пример использования медленных волн. -
Коэффициенты
замедления фазовой
и групповой скоростей. Графический
способ
определения коэффициентов замедления.
Виды
дисперсии.
-
Общая
математическая формулировка
задач на собственные
значения. Свойства
решений.
Спектр
типов
волн и их ортогональность.
Основной тип
волны.
Одноволновый
режим
работы направляющей системы
и коэффициент
широкополосности. -
Волны
магнитного типа в прямоугольном
волноводе. Основной
тип
волны. -
Волны электрического
типа в прямоугольном волноводе.
36. Стандарты
прямоугольных
волноводов. Фильтры типов волн
—
сверхразмерные волноводы. Расширение
рабочего диапазона длин волн.
-
Токи
в стенках прямоугольного
волновода на основной
волне. -
Способы
возбуждения электромагнитных
волн на примере основной
волны
прямоугольного
волновода. -
Волны
магнитного типа в круглом волноводе.
Основной
тип
волны. -
Волны электрического
типа в круглом волноводе. -
Волны
магнитного типа в коаксиальном волноводе.
Основной
тип
волны. -
Волны электрического
типа в коаксиальном волноводе. -
Волна
поперечного
типа в
коаксиальном волноводе. Волновое
сопротивление. -
Одиночная
микрополосковая
линия.
Основные параметры и характеристики.
45. Периодические
замедляющие системы. Основные
параметры и
характеристики.
46. Объемные
резонаторы. Основные
параметры и характеристики.
Соседние файлы в предмете Электродинамика
- #
- #
- #
- #
- #
01.05.20143.24 Mб21Элементы микроволновой электронники.tif
Предложите, как улучшить StudyLib
(Для жалоб на нарушения авторских прав, используйте
другую форму
)
Ваш е-мэйл
Заполните, если хотите получить ответ
Оцените наш проект
1
2
3
4
5
С этим файлом связано 1 файл(ов). Среди них: Цифровая схемотехника лабораторные — ЭПУ.pdf.
Показать все связанные файлы
Подборка по базе: Контрольная работа № 1 по дисциплине ‘Криминалистика’_ Контрольн, ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ (30ВОПРОСОВ).docx, Бух учет вопросы.docx, Контрольные вопросы к зачету.docx, тестовые вопросы к разделу 5 экономика.docx, Физическая культура (ДО, ПНК, ПДО, 4 часть) тестовые вопросы к р, МУ к курсовой работе по дисциплине конституционное право России., Краткий курс лекций по дисциплине %22Основы проектирования баз д, 1-30 вопросы диф зачета.docx, 1-30 вопросы диф зачета.docx
Экзаменационные вопросы по дисциплине «Техническая электродинамика», ч.1 (осен. сем. 2019/2020 уч. года, гр. 7113)
1.Общая характеристика направляющих систем СВЧ (НС), разновидности конструкций, классы электромагнитных волн в НС (КЛ, 9.1*).
2. Граничные задачи электродинамики, их разновидности единственность решения (КЛ, 2.2*).
3.Постановка граничных задач для НС. Процедура разделения переменных, мембранные уравнения, мембранные функции (КЛ).
4.Анализ граничной задач для прямоугольного металлического волновода, Н-волны, собственные функции, дисперсионное уравнение, критические частоты, основная мода (КЛ).
5. Анализ граничной задачи для прямоугольного волновода, Е-волны, собственные функции, дисперсионное уравнение, критические частоты, основная мода (КЛ).
6. Спектр собственных значений граничных задач для прямоугольного волновода, основная и высшие моды, вырожденные моды. Одномодовый режим работы волновода (КЛ).
7.Анализ граничной задачи для цилиндрического металлического волновода, Е- волны, дисперсионные уравнения (КЛ, 10.2.1*).
8.Анализ граничной задачи для цилиндрического металлического волновода, Н-волны,
дисперсионные уравнения (КЛ, 10.2.1*).
9.Собственные значения и собственные функции граничных задач для цилиндрического волновода, критические частоты, основная и высшие моды (КЛ, 10.2.1*).
10.Дисперсионные свойства быстрых волноводных волн. Фазовая и групповая скорости, распространяющиеся и реактивно затухающие моды (КЛ, 9.3*).
11.Многосвязные НС. Граничная задача для коаксиального волновода (КВ). Основная и высшие моды в КВ. Дисперсионные свойства Т-волн (КЛ, 9.4*, 10.4.1*).
12. ЭМВ в волноводах сложной формы сечения (10.3.1-10.3.2*).
13.Волны напряжения и тока в длинной линии. Математическая модель волнового процесса в терминах напряжений и токов. Характеристическое и волновое сопротивления линии передачи (ЛП), коэффициент отражения в ЛП, сопротивление (проводимость) ЛП в произвольном сечении (КЛ, 2.6-2.7**).
14. Характеристические и волновые сопротивления металлических волноводов (КЛ).
15.Распределение модулей напряжения и тока, режимы волн в ЛП при различных нагрузках (КЛ, 2.8-2.10**).
16. Входное сопротивление (проводимость ) ЛП, трансформирующее свойство ЛП. Круговая диаграмма полных сопротивлений (проводимостей) (КЛ, 4.1–4.5**).
17.Определение величины входного сопротивления (проводимости) нагрузки на основе экспе-
риментальных данных с помощью круговой диаграммы (КЛ, 4.6-4.8**).
18.Задача искусственного согласования линии передачи, простейшие способы узкополосного
согласования (КЛ, 12.2.1-12.2.2*).
19.Расчет согласования ЛП с помощью четвертьволновых трансформаторов с использованием
круговых диаграмм (КЛ, 12.2.3*).
20.Расчет согласования ЛП с помощью сосредоточенных реактивных элементов с использова-
нием круговых диаграмм (КЛ, 6.5**). 21.Открытые направляющие системы – общая характеристика, разновидности конструкций, классы направляемых волн (КЛ, 10.7.1*).
22.Анализ граничной задачи для планарного диэлектрического волновода (ПДВ), метод частичных областей, Е-волны, мембранные функции, четные и нечетные моды (КЛ).
23. Анализ граничной задачи для ПДВ, мембранные функции, Н-волны, четные нечетные моды
(КЛ).
24. Дисперсионные уравнения для ПДВ и их решение. Критические частоты, основные и высшие моды, особенности дисперсионных свойств медленных волноводных (поверхностных) волн (КЛ).
25.Коэффициент замедления поверхностных волн, оптический (эффективный) размер попереч-
ного сечения волновода, значение этих параметров для практики (КЛ).
26.Сопряженная форма теоремы Пойнтинга. Уравнение баланса активных мощностей (КЛ).
27. Методика расчета средней за период мощности, переносимой волнами в закрытых и открытых НС. Примеры расчета (КЛ).
28. Методика приближенного расчета затухания ЭМВ в НС, учитывающего потери в металле и реальном диэлектрике (КЛ).
29. Примеры расчета коэффициентов затухания ЭМВ в закрытых направляющих системах (КЛ).
30. Расчет характеристик основной Н-моды в ПДВ (КЛ).
31. Металлодиэлектрические волноводы, их использование в практике (КЛ, 10.7.7*).
32. Металлодиэлектрический Н-волновод, расчет характеристик основной Н-моды (КЛ).
33. Анализ граничной задачи для цилиндрического диэлектрического волновода (ЦДВ). Мембранные уравнения и мембранные функции (КЛ,10.7.5*).
34.Азимутально-симметричные Е-волны в ЦДВ, дисперсионное уравнение (КЛ, 10.7.5*).
35. Расчехт характеристик низшей Е-моды в ЦДВ, критическая частота, коэффициент замедления, оптический размер волновода (КЛ).
36.Азимутально-симметричные Н-волны в ЦДВ, дисперсионное уравнение, критические частоты, низшая Н-мода (КЛ, 10.7.5*).
37. Гибридные волны в ЦДВ, низшая гибридная мода, волновые параметры, особенности дисперсионных свойств (КЛ, 10.7.5*).
З8. Применение диэлектрических, металлодиэлектрических волноводов и замедляющих систем в технике СВЧ (10.7.1, 10.7.6, 10.7.7*).
——————————————————————————————————————————
*Техническая электродинамика / Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцов А.Д. Под ред. Ю.В.Пименова: Учеб. пособие для вузов.- М.: Радио и связь, 2000.
**Техническая электродинамика: Лабораторный практикум / С.В.Грачев, Ю.Е.Лавренко, В.Н.Малышев, В.А.Степанов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011.