УГС Электронная техника, радиотехника и связь, направление подготовки – Радиотехника Перспективные виды вооружения, военной и специальной техники Новосибирский государственный технический университет Методы проектирования и исследования СВЧ устройств
Общее описание и структура курса Контролирующие материалы Учебно-методические материалы Программы стажировки в России и за рубежом Новосибирский государственный технический университет Структура демонстрационной презентации
УГС Электронная техника, радиотехника и связь, направление подготовки – – Радиотехника Приоритетное направление развития экономики России: Перспективные виды вооружения, военной и специальной техники Количество слушателей: Подтвержденное 15; Максимальное 30. Общее количество часов 180 Аудиторных 84 в т.ч. практических занятий 56 Самостоятельная работа 84 Реализуемая форма обучения с отрывом от производства Новосибирский государственный технический университет Общее описание и структура программы
Слушатели будут: Знать технику компьютерных вычислений при моделировании трёхмерных СВЧ устройств системы характеристических параметров фильтрующих устройств СВЧ тенденции развития фильтрующих устройств СВЧ порядок использования векторных анализаторов цепей ZVL для проектирования микроэлектронных устройств Уметь выбирать базовые элементы конструкторской библиотеки при моделировании трёхмерных СВЧ устройств использовать компьютерные пакеты для проектирования устройств частотной селекции СВЧ выполнять измерения с помощью векторных анализаторов цепей ZVL Иметь практический опыт использования пакетов HFSS, Microwave Office и Microwave Studio для анализа, синтеза и оптимизации трёхмерных устройств СВЧ использования пакетов MathCAD/MatLab, HFSS, Microwave Office и Microwave Studio для расчёта, анализа и численной оптимизации фильтрующих устройств СВЧ использования векторных анализаторов цепей при проектировании и исследовании микроэлектронных устройств СВЧ Новосибирский государственный технический университет Результаты обучения
Модуль 1 Методы электродинамического проектирования трёхмерных СВЧ структур с использованием пакетов HFSS, Microwave Office и Microwave Studio. Модуль 2 Расчёт и моделирование СВЧ фильтров с использованием пакетов MathCAD/MatLab, HFSS, Microwave Office и Microwave Studio. Модуль 3 Проектирование и исследование СВЧ микроэлектронных устройств с применением векторных анализаторов цепей ZVL компании Rohde&Schwarz Новосибирский государственный технический университет Содержание программы
Модуль ЦелиВид занятий Кол-во часов Модуль 1 Методы электродинамического проектирования трёхмерных СВЧ структур с использованием пакетов HFSS, Microwave Office и Microwave Studio. Освоить пакеты HFSS, Microwave Office и Microwave Studio при электродинамическом проектировании трёхмерных СВЧ устройств и СВЧ фильтров. Лекции, практические занятия и лабораторные работы Лекции – 8 Практические занятия и лабораторные работы – 16 Модуль 2 Расчёт и моделирование СВЧ фильтров с использованием пакетов MathCAD/MatLab, HFSS, Microwave Office и Microwave Studio. Освоить расчёт СВЧ фильтров с применением пакетов MathCAD/MatLab. Лекции, практические занятия, лабораторные работы Лекции – 16 Практические занятия и лабораторные работы – 32 Модуль 3 Проектирование и исследование СВЧ микроэлектронных устройств с применением векторных анализаторов цепей ZVL компании Rohde&SchwarzZVL компании Rohde&Schwarz Освоить применение векторных анализаторов цепей диапазона СВЧ компании Rohde&Schwarz (типа ZVL) Лекции, практические занятия, лабораторные работы Лекции – 4 Практические занятия и лабораторные работы – 8 Новосибирский государственный технический университет Организация обучения
Новосибирский государственный технический университет Учебный план п/п Наименование модулей Всего часов В том числе Лекции Практические (лабораторные) занятия с указанием мест проведения 1 Методы электродинамического проектирования трёхмерных СВЧ структур с использованием пакетов HFSS, Microwave Office и Microwave Studio , НГТУ, ОАО «НПО НИИИП-НЗиК» 2 Расчёт и моделирование СВЧ фильтров с использованием пакетов MathCAD/MatLab, HFSS, Microwave Office и Microwave Studio , НГТУ, ОАО «НПО НИИИП-НЗиК» 3 Проектирование и исследование СВЧ микроэлектронных устройств с применением векторных анализаторов цепей ZVL компании Rohde&Schwarz 124 8, НГТУ, ОАО «НПО НИИИП-НЗиК» Итоговая аттестация по программе 8 ИТОГО922856
Модуль 1 Вариант 1. Направленный ответвитель на прямоугольных волноводах. Выполнить анализ АЧХ и КСВН устройства 4 в ближней и дальней зонах. Диапазон частот для анализа выбрать самостоятельно. Показать возможность (невозможность) улучшения упомянутых выше характеристик посредством подстройки и оптимизации. Предъявить: текст задания, компьютерную модель устройства, графики коэффициента передачи, КСВН по входу (и выходу) в ближней и дальней зонах в твёрдом и электронном видах. Устройство является волноводным направленным ответвителем на прямоугольном волноводе сечением 23*10 мм (предоставляется реальная конструкция). Вариант 2. Встречно-стержневой ППФ на круглых стержнях. Выполнить анализ АЧХ и КСВН устройства 11 в ближней и дальней зонах. Диапазон частот для анализа выбрать самостоятельно. Показать возможность (невозможность) улучшения упомянутых выше характеристик посредством подстройки и оптимизации. Предъявить: текст задания, компьютерную модель устройства, графики коэффициента передачи, КСВН по входу (и выходу) в ближней и дальней зонах в твёрдом и электронном видах. Устройство является встречно-стержневой ППФ на симметричной полосковой линии передачи с проводниками цилиндрической формы (предоставляется реальная конструкция). Модуль 2 Выполнить компьютерное моделирование узла, конструкция которого показана на рис. 1. Узел выполнен из идеального проводника. Внутренний объём узла заполнен микро пеной с = 1.1 и = Сопротивления внешних цепей по 50 Ом. Предъявить: формализованное задание для компьютерного пакета, частотные зависимости и (в дБ). Диапазон частот: от до, где частота основного тона. Модуль 3 Вариант 1. Выполнить калибровку и последующий обмер S-параметров микрополоскового (коаксиального, волноводного) тракта. Вариант 2. Обработать результаты измерений, ввести и вывести результаты измерений в различной форме. Импорт и экспорт настроек. Вариант 3. Разработать программу и выполнить дистанционный обмер S-параметров микрополоскового (коаксиального, волноводного) тракта. Новосибирский государственный технический университет Проектные (или практические) задания
Модуль 1 Общие сведения о системах автоматизированного проектирования микроволновых устройств, их место и роль. Принципы построения систем автоматизированного проектирования. Принципы построения библиотек для математического моделирования микроволновых устройств. Приложение электродинамической теории к микроволновым устройствам. Уравнения Максвела и функции Грина. Формулировка электромагнитной задачи. Дискретизация пространства. Методы анализа микроволновых структур (конечных разностей, средних потенциалов, площадок, эквивалентных зарядов, конечных моментов и Галеркина, и др.). Модели базовых элементов разных уровней. Составление модели сложного объекта. Области применения различных солверов пакетов. Модуль 2 Частотно-избирательные устройства. Фильтры. Основные положения. Условия физической осуществимости. Задача аппроксимации характеристик затухания. Способы аппроксимации АЧХ. Реализация фильтра (классический способ). Использование таблиц прототипов для расчёта фильтров. Синтез ФНЧ. Синтез ФВЧ. Синтез ППФ. Синтез ПЗФ. Причины использования инверторов сопротивлений и проводимостей. Свойства инверторов. Схемная реализация простейших инверторов. Обобщённые инверторы. Квазиполиномиальные ППФ на сосредоточенных элементах. Классификация ППФ и ПЗФ. Коаксиальные и спиральные фильтры. Волноводные фильтры. Планарные полосковые фильтры. Миниатюрные микрополосковые фильтры. Активные фильтры. Фильтры на основе диэлектрических резонаторов. Малогабаритные металлокерамические фильтры. Частотно-перестраиваемые фильтры. Фильтры с электрическим способом перестройки частоты. Фильтры с магнитным способом перестройки частоты. Перестраиваемые микроэлектромеханические фильтры. Банки переключаемых фильтров. Частотно-разделительные устройства. Модуль 3 Общие сведения о назначении прибора и его основные технические параметры. Предельно- допустимые режимы его функционирования. Порядок включения прибора и подготовка его к работе. Метрологические возможности прибора. Новосибирский государственный технический университет Примеры контролирующих материалов
Цели Современные методы проектирования СВЧ устройств Город г. Железногорск, ул. Ленина, 52, Предприятие ОАО «Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнева» Продолжительность 72 часа Новосибирский государственный технический университет Программа стажировки в России
Цель Современные методы проектирования СВЧ устройств и антенной техники Город г. Минск, Белоруссия ул. П. Бровки, 6, Предприятие Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники Продолжительность 72 часа Новосибирский государственный технический университет Программа стажировки за рубежом
Банков С.Е., Курушин А.А., Разевиг В.Д. анализ и оптимизация трёхмерных СВЧ-структур с помощью HFSS. – М.: СОЛОН-Пресс, – 208 с. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток: учебник/ Д.И. Воскресенский, В.И. Степаненко, В.С. Филиппов, Р.А. Грановская, В.Л. Гостюхин, Ю.В. Котов, Л.И. Пономарев, О.В. Терехин, О.А. Волков, Е.В. Овчинникова, В.В. Чебышев, В.А. Крицын, В.М. Максимов, Е.Н. Воронин, А.Ю. Гринев, В.С. Темченко, Г.С. Контратенков, И.Я. Имморев, А.Е. Зайкин, Н.А. Бей, В.В. Попов, В.В. Конин, А.Н. Братчиков, А. П. Горбачев, Е.М. Добычина, В.М. Крехтунов, В.А. Вечтомов, В.Л. Хандамиров, Ю.С. Русов, Р.В. Комягин, Е.М. Голубцов, Н.Э. Унру. - Издательство "Радиотехника", c.А. П. Горбачев,Н.Э. Унру. Унру Н.Э. Компьютерное моделирование микроволновых устройств : учеб. пособие / Н.Э. Унру. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, – 160 с. Электронные устройства СВЧ. Кн. 1. / под ред. И.В. Лебедева. – М.: «Радиотехника», – 352 с.: ил. Электронные устройства СВЧ. Кн. 2. / под ред. И.В. Лебедева. – М.: «Радиотехника», – 400 с.: ил. Новосибирский государственный технический университет Основные учебные и методические материалы
Руководитель образовательной программы Степанов Максим Андреевич, к.т.н., доцент Автор УМК Унру Николай Эдуардович, к.т.н., доцент Преподаватели Унру Николай Эдуардович, к.т.н., доцент Степанов Максим Андреевич, к.т.н., доцент Девятков Геннадий Никифорович, д.т.н., профессор Новосибирский государственный технический университет Сведения об авторах
630073, Новосибирск, Проспект К. Маркса, 20 Корпус 4, комната 408 Подразделение: кафедра радиоприемных и радиопередающих устройств Тел.: 8 (383) Руководитель образовательной программы Степанов Максим Андреевич Эл. почта: Автор УМК: Унру Николай Эдуардович Эл. почта: Преподаватель: Унру Николай Эдуардович Эл. почта: Новосибирский государственный технический университет Контактная информация