Н.С. Голубева, В.Н. Митрохин - Основы радиоэлектроники сверхвысоких частот - 2008 (1261905)
Текст из файла
Портал радиолюбителяН.С. Голубева, В.Н. МитрохинОсновырадиоэлектроникисверхвысоких частотИздание второе, стереотЮiноеДопущено Министерством образования и наукиРоссийской Федерации в качестве учебного пособиядля студентов высших учебных заведений,обучающихся по направлению подготовки«Радиотехника>>МоскваИздательство МПУ имени Н.Э. Баумана2008УДКББК538.3(075.8)22.3ГбОРецензенты:Кафедра «Физика и техника оптической связи»Нижегородского государственного технического университета(заведующий кафедрой засл.
деятель науки Российской Федерации,д-р техн. наук, проф . С.Б . Раевский) ;засл. деятель науки Российской Федерации,д-р техн. наук, проф. Г.Г. Шишкин(Московский государственный авиационный институт -ТУ)Голубева Н.С., Митрохин В.И.ГбООсновы радиоэлектроники сверхвысоких частот: Учеб. пособие для ву-зов.-М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,2006. -488с.: ил.
(Электроника).ISBN 5-7038-2740-ХИзложены основы теории линейных и нелинейных электромагнитныхпроцессов в пассивных и активных средах. Рассмотрено взаимодействиеэлектромагнитного поля с электронным потоком, диэлектрической, магнитной и плазменной средами, а также вопросы преобразования частот,усиления и генерирования. Приведена теория волноводов , в том числе неоднородных, сложных конфигураций, содержащих намагниченные ферриты; резонаторов; ферритовых устройств сверхвысоких частот. В приложении кратко изложены применяемый математический аппарат и основныесведения из квантовой механики.Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, которыйчитают авторы в МГТУ им.
Н.Э. Баумана.Для студентов радиотехнических специальностей вузов. Будет полезно аспирантам и инженерам.УДК538.3(075.8)ББК22.3ISBN 5-703 8-2740-Х© Н.С. Голубева, В .Н. Митрохин, 2006© МПУ им. Н.Э. Баумана, 2006© Оформление. Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана,2006175-летию МГТУ им. НЭ. Бауманаи светлой памяти нашего учителя -Александра Михайловича Кугушева посвящаетсяПРЕДИСЛОВИЕДостижения современной радиоэлектроники нanurn: широкое применение вовсех областях человеческой деятельности.
В значительной степени это связано спростотой преобразования электромагнитной энергии из одного вида в другой ивозможностью передачи ее на любые расстояния.В книге дается анализ физических процессов, происходящих в линейных и нелинейных, в активных и пассивных средах. Изложение основывается на уравненияхэлектромагнитного поля, в которые нелинейность вводится через параметры среды.Процессы передачи электромагнитной энергии по направляющим системам,в том числе по регулярным, неоднородным, сложного поперечного сечения, содержащим намагниченные ферриты волноводам и по ступенчатым и плавнымпереходам, рассматриваются как линейные.
В этом случае электромагнитноеполе не взаимодействует со средой, в которой оно распространяется. Характеристики поля и среды не изменяются.Нелинейные процессы преобразования частоты, самофокусировка и самоканализация,прикоторыхэнергияэлектромагнитногополяневозрастает,рассматриваются как результат взаимодействия поля с пассивной средой; генерирование и усиление электромагнитного поля-с активной средой.В книге рассмотрены физические процессы в колебательных системах,включая объемные резонаторы и ферритовые волноводные устройства сверхвысоких частот, использующие эффект Фарадея и ферромагнитный резонанс, различия в структурах полей прямой и обратной волн.Волноводные устройства сверхвысоких частот относятся к устройствам сраспределенными параметрами, и электромагнитные процессы, происходящие вних, имеют волновой характер.
Поэтому, если интерес представляют особенности передачи энергии через эти устройства, то нет необходимости определятьэлектромагнитное поле в каждой точке системы сложным электродинамическимпутем. Для расчета характеристик целесообразно воспользоваться более простым путем-теорией электрических цепей, оперирующей интегральнымифункциями (током, напряжением, сопротивлением, индуктивностью, емкостью).Применяемые методы решений уравнений и основные понятия квантовоймеханики приведены в приложении, что дает возможность не нарушать логику ипоследовательность изложения основного материала.Авторы выражают искреннюю признательность рецензентам рукописи-кафедре «Физика и техника оптической связи» Нижегородского государственного технического университета (заведующий кафедрой профессор С.Б.
Раевский)и профессору Г.Г. Шишкину. Их советы и ценные замечания способствовалиулучшению содержания книги.Н. С. Голубева,В.Н. МитрохинОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯА-векторный потенциалА-то же в комплексной формеАпт-коэффициент Эйнштейна для спонтанного излучения[А]- матрица передачиВ-вектор магнитной индукцииВ-то же в комплексной формеВт,,-коэффициент Эйнштейна для индуцированного поглощенияВ,,"'-коэффициент Эйнштейна для индуцированного излученияС0-погонная емкость длинной линиис-скорость светаDвектор электрической индукцииi>-то же в комплексной формее-заряд электронаЕ-вектор напряженности электрического поляЕ-то же в комплексной формеЕт-амплитуда напряженности электрического поляЕт-комплексная амплитуда напряженности электрического поляЕт (пrо) -комплексная амплитуда напряженности п-й гармоники электриче-ского поляЕд-действующее значение напряженности электрического поляЕд-комплексное действующее значение напряженности электрического поляЕст- вектор напряженности стороннего электрического поляЕстf-то же в комплексной форме- частота(F;k) -тензор напряженности электромагнитного поля(f;k ) -тензор индукцииgкоэффициент вырождения-g(ro) -форм-фактор спектральной линииНвектор напряженности магнитного поляН-то же в комплексной формеОсновные обозначенияНт-амплитуда напряженности магнитного поляЙт-комплексная амплитуда напряженности магнитного поляЙ т (пrо) -комплексная амплитуда напряженности п-й гармоники магнитного поляНд-действующее значение напряженности магнитного поляЙд-комплексное действующее значение напряженности магнитного поляh, 1i-постоянная Планкаi-комплексное действующее значение переменного тока-мгновенное значение тока-вектор плотности токаJJmjт( 1i = h / (2n) )амплитуда плотности токакомплексная амплитуда плотности тока-jm(nro) -комплексная амплитуда п-й гармоники плотности токаJст-вектор плотности стороннего токаJ :т-амплитуда плотности стороннего тока.
ст] т-комплексная амплитуда плотности стороннего токаJ пол Jнам J-вектор плотности тока поляризацииJ пов-поверхностная плотность токаk-постоянная Больцманаk-вектор комплексной постоянной распространениявектор плотности тока намагниченностичетырехмерный вектор плотности токаk(nro) -комплексная постоянная распространения п-й гармоникиk 1 (пrо) -комплексная постоянная распространения п-й гармоники токаkм (nro)-комплексная постоянная распространения п-й гармоники намагни-ченностиk Р ( пrо) -комплексная постоянная распространения п-й гармоники поляризацииk0-постоянная распространения направляющей системыLo-погонная индуктивность длинной линииМ-вектор намагниченностиМт-комплексная амплитуда намагниченности- длинаМ т(пrо)- комплексная амплитуда п-й гармоники намагниченности(М ik )7-тензор поляризациит-масса электронап-коэффициент преломленияОсновные обозначения8Nп-населенность п-го уровняР-вектор поляризацииРт-комплексная амплитуда поляризацииРт (пrо) -комплексная амплитуда п-й гармоники поляризацииР-Р0- действительная (активная) мощностьР,-реактивная мощностьРЕ-комплексный коэффициент прохождения по электрическому полюР8-комплексный коэффициент прохождения по магнитному полюр нам-средняя плотность мощности , связанная с намагниченностью0комплексная мощностьр0 пол р пров0иидр поrл0средняя плотность мощности , связанная с поляризацией-средняя плотность мощности, связанная с проводимостью-средняя плотность мощности индуцированного поглощенияр;:~-средняя плотность мощности индуцированного излученияQ-добротностьq-электрический зарядR0[S]-погонное сопротивление длинной линии-волновая матрица рассеянияТТ- период[Т]-t- времяабсолютная температураволновая матрица передачиИ-комплексное действующее значение напряженияv-вектор скоростиV- объемvrp- групповая скоростьvФ-W- энергияw-плотность энергииw0-средняя плотность энергииУфазовая скорость= g ± jb -комплексная проводимостьZ- вектор ГерцаZ = R ± }Х - комплексное сопротивлениеZ0-волновое сопротивлениеZ 0н-волновое сопротивление направляющей системы при волне НZ 0E-волновое сопротивление направляющей системы при волне ЕОсновные обозначенияааус-постоянная затухания-постоянная усиленияа□от -коэффициент потерь для активной среды~-фазовая постоянная-комплексный коэффициент отражения по электрическому полю€-относительная диэлектрическая проницаемость€0-электрическая постоянная€а-абсоmотная диэлектрическая проницаемостьГГвГнЕакомплексный коэффициент отражения по напряжениюкомплексный коэффициент отражения по магнитному поmо=€: - }€: -€; (пrо)комплексная абсолютная диэлектрическая проницаемость- линейная абсолютная диэлектрическая проницаемость на частоте псо0 00угол падения-угол отраженияt)-угол преломлениялЛ-длина волны в направляющей системеАР-резонансная длина волны-магнитная постоянная-абсолютная магнитная проницаемостьµµ0µаµадлина волныповерхностная плотность зарядаотносительная магнитная проницаемость= µ: - Jµ;, -комплексная абсолютная магнитная проницаемостьµ; (пrо)-р-объемная плотность зарядар св-объемная плотность связанных зарядовcr-удельная проводимостьлинейная абсоmотная магнитная проницаемость на частоте псосrл (пrо)-'t-линейная плотность заряда<р- фаза<р-скалярный потенциалХээлектрическая восприимчивостьХм-со-круговая частотаroP-резонансная круговая частотаФ-четырехмерный вектор-потенциалПудельная линейная проводимость на частоте псомагнитная восприимчивостьвектор Пойнтинга9Основные обозначения10iI-комплексный вектор ПойнтингаП0-среднее значение вектора ПойнтингаОбщие математические обозначенияА- векторIAI- модульА,,-нормальная составляющая вектора АAt-тангенциальная составляющая вектора ААпт-значения корней функции БесселяВптезначения корней производной функции Бесселяоснование натурального логарифмаJ п ( х) -функция Бесселя п-го порядкаNn(x) -функция Неймана п-го порядкаСимволы математических операций[АВ] - векторное произведение(АВ) - скалярное произведениеgrad - градиентGrad - четырехмерный градиентdiv - дивергенцияDiv - четырехмерная дивергенцияrot - роторRot - четырехмерный роторV- оператор ГамильтонаЛ- оператор Лапласа••2-четырехмерный оператор Гамильтона-оператор Даламбера-интеграл по замкнутой поверхности Sf - интеграл по поверхности Ss,Рsf - интеграл по контуру LL,Р-интеграл по замкнутому контуру LLf - интеграл по объему VV[а ik ]-(µ ik ) -iматрицатензор- оператор1.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.