Учебное пособие. Сумы: Изд-во СумГУ, 2010. – 420 с.
В учебном пособии изложена теория электромагнитного поля и основы техники СВЧ для студентов дневной и заочной форм обучения по направлениям Электронные устройства и системы, Микро- и наноэлектроника. Приведены также основные методы решения задач по теории поля и примеры их решения, типовые лабораторные работы, тесты для проверки знаний студентов и другой справочный материал.
Содержание.
Введение.
Основные уравнения и законы электромагнитного поля.
Общая характеристика электромагнитного поля.
Уравнения Максвелла и их физический смысл.
Уравнения непрерывности, Лапласа и Пуассона.
Уравнение энергетического баланса электромагнитного поля (теорема Умова-Пойнтинга).
Законы изменения векторов электромагнитного поля на границе раздела двух сред (граничные условия).
Примеры использования основных уравнений и законов при описании электромагнитных полей.
Вопросы для самопроверки.
Частные виды электромагнитного поля.
Общие свойства и уравнения квазистатических, квазистационарных и стационарных полей.
Электростатическое поле.
Электрическое поле постоянного тока.
Магнитное поле постоянного тока.
Аналогия между стационарными полями.
Электрическая ёмкость, собственная и взаимная индуктивность, энергия стационарных полей.
Примеры анализа стационарных и квазистационарных полей в простейших компонентах электронных цепей.
Вопросы для самопроверки.
Электромагнитные волновые процессы.
Волновые функции и уравнения.
Параметры плоской волны в однородной среде.
Поляризация, отражение и преломление электромагнитных волн.
Направляемые электромагнитные волны.
Излучение электромагнитных волн.
Примеры анализа волновых процессов.
Вопросы для самопроверки.
Основы техники СВЧ и ее применение.
Общие сведения о линиях передачи.
Многосвязные линии передачи.
Односвязные линии передачи.
Волноводы медленных волн (замедляющие системы).
Объёмные резонаторы.
Основные сведения по антеннам.
Классификация и основные характеристики антенн.
Основные типы антенн и их свойства.
Краткие сведения об устройствах СВЧ для формирования электромагнитных полей и измерения их параметров.
Особенности квазиоптических устройств миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн.
Основные принципы построения телекоммуникационных систем связи СВЧ-диапазона.
Вопросы для самопроверки.
Методы и примеры решения задач в теории поля.
Общая характеристика методов решения задач.
Методы, основанные на теореме Гаусса и законе полного тока в интегральной форме с использованием свойства наложения полей.
Интегрирование уравнений Пуассона и Лапласа для одномерных полей.
Интегрирование уравнений Лапласа и Гельмгольца методом разделения переменных (методом Фурье).
Метод зеркальных изображений.
Конформное преобразование (отображение) плоскопараллельных полей.
Примеры решения задач.
Вопросы для самопроверки.
В учебном пособии изложена теория электромагнитного поля и основы техники СВЧ для студентов дневной и заочной форм обучения по направлениям Электронные устройства и системы, Микро- и наноэлектроника. Приведены также основные методы решения задач по теории поля и примеры их решения, типовые лабораторные работы, тесты для проверки знаний студентов и другой справочный материал.
Содержание.
Введение.
Основные уравнения и законы электромагнитного поля.
Общая характеристика электромагнитного поля.
Уравнения Максвелла и их физический смысл.
Уравнения непрерывности, Лапласа и Пуассона.
Уравнение энергетического баланса электромагнитного поля (теорема Умова-Пойнтинга).
Законы изменения векторов электромагнитного поля на границе раздела двух сред (граничные условия).
Примеры использования основных уравнений и законов при описании электромагнитных полей.
Вопросы для самопроверки.
Частные виды электромагнитного поля.
Общие свойства и уравнения квазистатических, квазистационарных и стационарных полей.
Электростатическое поле.
Электрическое поле постоянного тока.
Магнитное поле постоянного тока.
Аналогия между стационарными полями.
Электрическая ёмкость, собственная и взаимная индуктивность, энергия стационарных полей.
Примеры анализа стационарных и квазистационарных полей в простейших компонентах электронных цепей.
Вопросы для самопроверки.
Электромагнитные волновые процессы.
Волновые функции и уравнения.
Параметры плоской волны в однородной среде.
Поляризация, отражение и преломление электромагнитных волн.
Направляемые электромагнитные волны.
Излучение электромагнитных волн.
Примеры анализа волновых процессов.
Вопросы для самопроверки.
Основы техники СВЧ и ее применение.
Общие сведения о линиях передачи.
Многосвязные линии передачи.
Односвязные линии передачи.
Волноводы медленных волн (замедляющие системы).
Объёмные резонаторы.
Основные сведения по антеннам.
Классификация и основные характеристики антенн.
Основные типы антенн и их свойства.
Краткие сведения об устройствах СВЧ для формирования электромагнитных полей и измерения их параметров.
Особенности квазиоптических устройств миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн.
Основные принципы построения телекоммуникационных систем связи СВЧ-диапазона.
Вопросы для самопроверки.
Методы и примеры решения задач в теории поля.
Общая характеристика методов решения задач.
Методы, основанные на теореме Гаусса и законе полного тока в интегральной форме с использованием свойства наложения полей.
Интегрирование уравнений Пуассона и Лапласа для одномерных полей.
Интегрирование уравнений Лапласа и Гельмгольца методом разделения переменных (методом Фурье).
Метод зеркальных изображений.
Конформное преобразование (отображение) плоскопараллельных полей.
Примеры решения задач.
Вопросы для самопроверки.