Скачать 99.81 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского» Радиофизический факультет Кафедра электроники УТВЕРЖДАЮ Декан радиофизического факультета ____________________Якимов А.В. «18» мая 2011 г. Учебная программа Дисциплины М2.Р5 «Полупроводниковые приборы СВЧ» по направлению 011800 «Радиофизика» магистерская программа «Физическая электроника» Нижний Новгород 2011 г. 1. Цели и задачи дисциплины Содержание дисциплины направлено на ознакомление студентов с методами анализа, расчета и экспериментального исследования полупроводниковых приборов СВЧ в диапазоне частот до 10 ТГц. 2. Место дисциплины в структуре магистерской программы Дисциплина «Полупроводниковые приборы СВЧ» относится к дисциплинам вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы по направлению 011800 «Радиофизика». 3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:
В результате изучения дисциплины студенты должны:
4.Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
5. Содержание дисциплины 5.1. Разделы дисциплины и виды занятий
5.2. Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Введение Место электромагнитных волн СВЧ в диапазоне частот. Особенности диапазона электромагнитных волн СВЧ по сравнению с радио и оптическим диапазонами. Применение электромагнитных волн СВЧ в системах связи, радиолокации, спектроскопии, медицинской технике. Блок-схема и составные части радиолиний СВЧ, применяемых в указанных системах. Основные характеристики составных частей радиолинии: передающая часть, приемная часть, канал распространения. Понятие о потенциале радиолинии СВЧ ([1,3,8,10]). Раздел 2. Основные типы полупроводниковых устройств СВЧ Преимущества полупроводниковых приборов СВЧ перед электровакуумными приборами: компактность, надежность, малое энергопотребление, возможность интеграции. Основные типы полупроводниковых устройств, широко применяемые в системах СВЧ диапазона - транзисторы, диоды. Типы транзисторов СВЧ диапазона - биполярные, полевые. Структура биполярного и полевого транзистора. Эквивалентная схема транзистора. Типы полупроводниковых диодов СВЧ диапазона: диоды с p-n переходом, диоды с переходом металл-полупроводник, диоды на объемных эффектах. Структуры диодов. Эквивалентная схема диода ([3,4,7,9]). Раздел 3. Конструирование полупроводниковых устройств СВЧ Основная задача конструирования транзисторов и диодов СВЧ -согласование их входного и выходного сопротивлений с волновым сопротивлением линии передачи (одномодового металлического полого волновода, коаксиальной и полосковой линией, свободным пространством) в широкой полосе частот. Частотные ограничения различных типов транзисторов и диодов. Преимущества применения полевых транзисторов, диодов с переходом металл-полупроводник и диодов на объемных эффектах перед другими биполярными транзисторам и диодами с p-n переходами в более коротковолновой части СВЧ диапазона электромагнитных волн ([2,3,7,9]). Раздел 4. Полупроводниковые детекторы СВЧ Детектирование электромагнитных волн. Квадратичное детектирование. Вольтваттная и амперваттная чувствительности. Факторы, ограничивающие чувствительность полупроводниковых детекторных приемников на СВЧ ([1,3,8]). Раздел 5. Полупроводниковые генераторы СВЧ Генерация электромагнитных волн. Транзисторные генераторы. Генераторы на туннельных, лавинно-пролетных диодах и на диодах с объемными эффектами. Факторы, ограничивающие применение полупроводниковых генераторов на СВЧ ([3,5,7,9]). Раздел 6. Полупроводниковые усилители СВЧ Усиление электромагнитных волн. Транзисторные усилители, усилители на туннельных, лавинно-пролетных диодах и на диодах с объемными эффектами. Усилители на параметрических диодах. Факторы,ограничивающие применение полупроводниковых усилителей на СВЧ ([2,3,6,9]). Раздел 7. Полупроводниковые умножители частоты смесители и СВЧ Преобразование электромагнитных волн. Умножители частоты. Гетеродинирование. Факторы, ограничивающие чувствительность полупроводниковых супергетеродинных приемников на СВЧ ([2,3,4,6]). Раздел 8. Управляющие полупроводниковые элементы Фазовращатели на полупроводниковых диодах. Модуляторы и аттенюаторы на транзисторах и полупроводниковых диодах ([3,4,6]). 6. Лабораторный практикум Не предусмотрен. 7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 7.1. Рекомендуемая литература. а) основная литература:
б) дополнительная литература:
8. Вопросы для контроля 1. Особенности диапазона СВЧ. 2. Варисторы, варакторы. 3. Детекторы, система параметров, эквивалентная схема. 4. СВЧ переключатели, предохранители. 5. Смесители, система параметров, эквивалентная схема. 6. Переключательные диоды, система параметров, эквивалентная схема. 7. Туннельные диоды, диоды Ганна. 8. Биполярные транзисторы, полевые транзисторы. 9. Лавинно-пролетные диоды. 9. Критерии оценок
10. Примерная тематика курсовых работ и критерии их оценки Курсовые работы не предусмотрены Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом по направлению 011800 «Радиофизика». Автор программы_________________ Павельев Д.Г. Программа рассмотрена на заседании кафедры 06 апреля 2011 года протокол № 4 Заведующий кафедрой __________________ Гапонов С.В. Программа одобрена методической комиссией факультета 11 апреля 2011 года протокол № 05/10 Председатель методической комиссии _________________ Мануилов В.Н. |