Цели и задачи дисциплины
Целью дисциплины является формирование и развитие фундаментальных знаний и навыков в области электроники сверхвысоких частот (СВЧ).
Основными задачами дисциплины являются следующие:
изучение основных физических процессов в твёрдотельных и электровакуумных приборах СВЧ, принципов функционирования электронных устройств СВЧ;
овладение математическим аппаратом, методами физического исследования, техническими и программными средствами;
приобретение навыков измерения и анализа параметров активных полупроводниковых и электровакуумных приборов СВЧ;
изучение физических процессов, с которыми связаны перспективы развития электроники СВЧ.
Краткое содержание дисциплины
Макроскопические уравнения Максвелла и микроскопические уравнения движения электронов (уравнения Лоренца). Кинетические уравнения.
Линии передачи СВЧ и электродинамические структуры. Особенности свойств материалов на сверхвысоких частотах. Особенности протекания токов СВЧ. Излучения Вавилова-Черенкова и Смита-Парселла, переходное и тормозное излучения.
Возбуждение объёмных резонаторов. Высшие типы колебаний. Фильтрация типов колебаний, выведение из активной области и нагружение нежелательных типов колебаний. Оротрон. Электронное смещение частоты. Техническая нестабильность частоты.
СВЧ приборы с электростатическим управлением. СВЧ триоды и тетроды. Особенности динамического управления электронным потоком. Электронно-пучковые приборы О-типа и приборы со смешанным управлением. Устройства со скрещенными полями магнетронного типа.
Пролётные, отражательные и многорезонаторные клистроны. Автогенераторы резонансного типа (типа М). Магнетроны. Планотрон. Амплитрон.
Лампы бегущей волны. Реализация широкополосного усиления сигналов в ЛБВ. Усреднённые поля и характеристическое уравнение. ЛБВ и ЛОВ М-типа.
Твёрдотельные полупроводниковые приборы СВЧ электроники. Эффект сильного поля. Диод Ганна, туннельный диод.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
УК-1
Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач