Прикладная электродинамика пассивных микроволновых линий передач (333,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Оглавление УДК 537.8(075.8)+621.372.8(075.8) ББК 22.336я73 М207 Печатается по решению кафедры радиотехнической электроники и наноэлектроники Института нанотехнологий, электроники и приборостроения Южного федерального университета (протокол № 7 от 27 апреля 2023 г.) Рецензенты: кандидат технических наук, ведущий специалист ТЦАО «КАЛУГАПРИБОР» И. М. Пономарёв кандидат технических наук, доцент кафедры теоретических основ радиотехники Института радиотехнических систем и управления А. В. Лабынцев Малышев, И. В. М207 Прикладная электродинамика пассивных микроволновых линий передач : учебное пособие / И. В. Малышев, Н. В. Паршина ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2023. – 222 с. ISBN 978-5-9275-4548-3 В учебном пособии изложена теория распространения ЭМВ в различных линиях передач. Подробно исследованы различные граничные условия в волноведущих структурах и основные соотношения описывающие процессы переноса микроволновой мощности в некоторых наиболее известных волноводных структурах различных типов, а также линиях передачи полоскового типа. В учебном пособии также имеются контрольные вопросы для проверки уровня освоения материала. Пособие предназначено для курсов, изучаемых в бакалаврских направлениях подготовки 11.00.00 «Электроника, радиотехника и системы связи», но может быть использовано и для обучающихся на других направлениях. УДК 537.8(075.8)+621.372.8(075.8) ББК 22.336я73 ISBN 978-5-9275-4548-3 © Южный федеральный университет, 2023 © Малышев И. В., Паршина Н. В., 2023 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2023 2

Стр.3

Оглавление ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. ОСНОВНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЁТОВ ЭМП И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧ В РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТОТНЫХ ДИАПАЗОНАХ 1.1. Основные соотношения для описания векторного и скалярного полей 1.2. Примеры решения задач с применением векторного анализа 1.3. Классификационные шкалы микроволнового диапазона и основная элементная база, используемая в нём 1.4. Виды линий передачи и их свойства 1.5. Линии передач квазиоптических трактов 1.6. Базовые характеристики ЛП 1.7. Характеристики и параметры волн в ЛП 2. ОСНОВЫ КЛАССИЧЕСКОЙ МАКРОСКОПИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ 2.1. Основные понятия и законы электродинамики 2.2. Основные теоретические соотношения для электромагнитных полей 2.3. Интегральная форма записи уравнений Максвелла 2.4. Классификация естественных и искусственных сред 2.5. Комплексная форма записи уравнений Максвелла 2.6. Виды граничных условий 2.6.1. Основные непрерывные граничные условия 2.6.2. Эквивалентное граничное условие 2.6.3. Двухстороннее граничное условие 2.6.4. Эквивалентные импедансные граничные условие резонансного типа 2.7. Дифференциальная и интегральная формы леммы Лоренца. Теорема взаимности 2.8. Практическое применение коэффициента киральности и методы его нахождения 6 7 7 11 12 15 21 23 24 1.8. Характеристики и классификации электродинамических структур 26 Контрольные вопросы 29 30 30 33 36 37 42 43 43 45 48 51 58 60 3

Стр.4

Оглавление Контрольные вопросы 67 3. ВОЛНОВЫЕ УРАВНЕНИЯ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ В СРЕДАХ. ПОНЯТИЕ О ФУНКЦИИ ГРИНА 68 3.1. Электродинамические виды записи волновых уравнений. Понятия о волновых уравнениях и их представление для случая акустических колебаний 3.2. Понятие об электродинамическом потенциале 3.3. Функция Грина 3.4. Применение функций Грина в решении электродинамических задач 3.5. Дифракция ЭМВ. Вторичные источники по принципу Гюйгенса – Френеля − Кирхгофа Контрольные вопросы 4. ПЛОСКИЕ ВОЛНЫ В ОДНОРОДНОЙ БЕЗГРАНИЧНОЙ СРЕДЕ 4.1. Разновидности плоских волн 4.2. Эффект поляризации плоских ЭМВ в различных средах 4.3. Взаимодействие плоской ЭМВ с плоскостью границы двух полубесконечных сред. Формулы Френеля и угол Брюстера 4.4. Плоскости с анизотропным импедансом и отражение от них плоских ЭМВ. Обобщённый вид формул Френеля Контрольные вопросы 68 70 71 73 75 76 77 77 81 84 92 94 5. ВОЛНЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО И СФЕРИЧЕСКОГО ТИПОВ 96 5.1. Цилиндрические волны 5.2. Сферические волны Контрольные вопросы 96 99 6. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭМВ В ГИРОТРОПНЫХ СРЕДАХ 6.1. Основные соотношения гиротропной среды 6.2. Поперечное распространение ЭМВ в среде намагниченного феррита 6.3. Продольное распространение ЭМВ в гиротропной среде намагниченного феррита Контрольные вопросы 7. ПОЛЫЕ ВОЛНОВЕДУЩИЕ СТРУКТУРЫ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧ (ВСЛП) 4 100 101 101 102 106 109 111

Стр.5

Оглавление 7.1. Особенности распространения ЭМВ в волноводных ЛП 111 7.2. Собственные волны волноводов и метод разделения переменных 114 7.3. Электрические волны в прямоугольных волноводах 7.4. Магнитные волны в прямоугольных волноводах 117 120 7.5. Плоский прямоугольный волновод с электрическими и магнитными стенками 7.6. Разложение волноводных волн на плоские волны 7.7. Коаксиальный цилиндрический волновод 7.8. Круглый волновод 7.9. Эллиптические волноводы 7.10. Регулярно-неоднородные волноводы 7.11. Понятие о волновом сопротивлении линии передачи, его определение и вычисление Контрольные вопросы 8. ПОЛОСКОВЫЕ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ 8.1. Симметричная полосковая линия 8.2. Несимметричная полосковая линия Контрольные вопросы 9. ЩЕЛЕВЫЕ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ 9.1. Симметричная щелевая линия 9.2. Несимметричная щелевая линия 9.3. Копланарные линии передачи 9.4. Реберно-диэлектрические линии передачи Контрольные вопросы ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 123 125 127 141 146 150 154 157 159 160 163 179 181 182 190 197 203 217 219 220 5

Стр.6