5.1. Активные и интерактивные формы обучения
С целью формирования и развития профессиональных навыков студентов в учебном процессе используются активные и интерактивные формы проведения аудиторных занятий и внеаудиторной работы (компьютерные имитации и расчеты, сопоставление и анализ результатов математического и физического моделирования, рассмотрение и обсуждение решений задач, имеющих важное прикладное значение). Объем занятий, проводимых с использованием интерактивных форм составляет 4 часа лекционных занятий, 4 часа лабораторных занятий, 4 часа практических занятий.
5.2. Самостоятельная работа студентов
Самостоятельная работа включает домашнюю работу с лекционными материалами с целью расширения и углубления теоретических знаний, подготовку к выполнению и защите лабораторных работ, подготовку к практическим занятиям. Необходимые для самостоятельной работы источники и пакеты прикладных программ включены в электронном виде в учебно-методический комплекс, сопровождающий дисциплину. Эффективному характеру самостоятельной работы способствуют еженедельные консультации.
5.3. Компьютерные технологии обучения
Для глубоко и качественного освоения дисциплины студентами предоставляется электронная версия учебно-методического комплекса, включающего: конспект лекций; сборник задач; методические указания к лекциям, практическим занятиям, к лабораторному практикуму и сопровождающему его сборнику компьютерных программ; рабочую программу; список вопросов к экзамену; тесты для проверки остаточных знаний.
5.4. Лекции приглашённых специалистов
В рамках курса ЭД и РРВ предусмотрены встречи со специалистами, в частности:
- доктором технических наук, профессором кафедры АУ и РРВ МЭИ, г. Москва Сазоновым Д.М.;
- доктором физ.-мат. наук, профессором Владимирского филиала РАНХ и ГС при президенте РФ Рау В.Г.
5.5. Рейтинговая система обучения
Для заочной формы обучения рейтинг-контроль не проводиться.
ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫИ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫСТУДЕНТОВ
6.1.Вопросы к экзамену.
1. Связь между продольными и поперечными составляющими полей в регулярной направляющей структуре (Конспект лекций (КЛ) с.3-5).
2. Критическая частота, критическая длина волны (КЛ с.5-6).
3. Поперечные электромагнитные волны (Т) (КЛ с.5-8).
4. Электрические волны (Е) (КЛ с.9-10).
5. Магнитные волны (Н) (КЛ с.10-11).
6. Концепция парциальных волн (КЛ с.29-30).
7. Групповая скорость. Скорость распространения энергии (КЛ с.11-13).
8. Мощность, переносимая электромагнитной волной по линии передачи (КЛ с.13).
9. Прямоугольный волновод (волна Е) (КЛ с.13-16).
10. Прямоугольный волновод (волна Н) (КЛ с.17-19).
11. Прямоугольный волновод (волна Н10) (КЛ с.19).
12. Круглый волновод (волна Е) (КЛ с.20-22).
13. Круглый волновод (волна Н) (КЛ с.22-24).
14. Токи на стенках прямоугольного и круглого волноводов (КЛ с.24-26).
15. Коаксиальные линии (волна Т) (КЛ с.27-28).
16. Коаксиальные линии (волны Е и Н) (КЛ с.28-29).
17. Линия поверхностной волны (металлическая плоскость, покрытая слоем диэлектрика) (КЛ с.30-35).
18. Линия поверхностной волны (диэлектрический волновод) ([2] п.7б с.266-278).
19. Планарные линии передачи ([2] п.7б с.289-293).
20. Волоконно-оптические линии передачи ([2] п.7б с.287-289).
21. Затухание в линии передачи. Коэффициент затухания (КЛ с.36).
22. Затухание, вызываемое потерями в среде, заполняющие линии передачи (КЛ с.37-38).
23. Затухание, вызываемое потерями в металлических проводниках линии передачи (КЛ с.36-37).
24. Передача энергии по прямоугольному волноводу (КЛ с.40-41).
25. Передача энергии по круглому волноводу (КЛ с.41-42).
26. Передача энергии по коаксиальной линии (КЛ с.38-39).
27. Эволюция электромагнитных колебательных систем (КЛ с.42-44).
28. Объемный резонатор из отрезка прямоугольного волновода (КЛ с.44-46).
29. Общая задача о колебаниях в прямоугольном резонаторе (КЛ с.46-48).
30. Цилиндрический объемный резонатор (КЛ с.48).
31. Способы возбуждения объемных резонаторов (КЛ с.49-50).
32. Добротность объемных резонаторов (КЛ с.50-51).
33. Распространение электромагнитных линейно поляризованных волн в намагниченной ферритовой среде (КЛ с.52-55).
34. Распространение электромагнитных волн с круговой поляризацией в намагниченной ферритовой среде (КЛ с.55-56).
35. Эффект Фарадея (КЛ с.56-57).
36. Эффект смещения поля в прямоугольном волноводе с поперечно подмагниченным ферритом (КЛ с.57-58).
37. Распространение радиоволн в свободном пространстве (КЛ с.61-63).
38. Влияние среды на характеристики передаваемых сигналов (КЛ с.63-68).
39. Влияние помех на работу радиолинии (КЛ с.68-69).
40. Простейшие модели радиотрасс, проходящих вблизи поверхности Земли (КЛ с.70-71).
41. Поле излучателя, поднятого над земной поверхностью. Интерференционная формула (КЛ с.71-75).
42. Поле элементарного электрического излучателя, расположенного параллельно поверхности Земли. Формула Введенского.(КЛ с.75-78).
43. Учет сферичности земной поверхности на радиотрассах (КЛ с.79).
44. Распространение радиоволн над неровной поверхностью Земли (КЛ с.79-80).
45. Поле вертикального электрического вибратора, расположенного вблизи земной поверхности (КЛ с.80-84).
46. Состав и строение атмосферы ([1] п.7а с.387-388).
47. Диэлектрическая проницаемость и показатель преломления тропосферы ([2] п.7б с.488-490).
48. Рефракция радиоволн в тропосфере ([1] п.7а с.390-392).
49. Отражение и рассеяние радиоволн на неоднородностях тропосферы ([2] п.7б с.495-500).
50. Поглощение радиоволн в тропосфере ([1] п.7а с.400-401).
51. Электрические параметры ионизированного газа и коэффициент распространения радиоволн ([1] п.7а с.403-405).
52. Влияние постоянного магнитного поля на электрические параметры ионизированного газа ([1] п.7а с.405-408).
53. Траектория радиоволн в ионосфере ([1] п.7а с.408-411).
54. Особенность распространения декаметровых волн ([1] п.7а с.416-418).
55. Распространение дециметровых и сантиметровых радиоволн на космических радиолиниях ([1] п.7а с.419-422).
6.2.Текущий контроль.Тесты для контроля знаний по дисциплине «Электродинамика и распространение радиоволн».
Для тестирования подготовлено 10 вариантов заданий, каждое из которых содержит 3 теоретических вопроса из разных разделов.
Тест №1
Вариант 1
1. Как выглядят уравнения, связывающие между собой продольные и поперечные составляющие поля любых волн в произвольной регулярной направляющей структуре? Зачем нужны эти уравнения?
1) 
; 
;
2) 
; 
;
3) 
; 
2. Как выглядит выражение составляющей постоянной затухания, вызываемой потерями в среде, заполняющей линию передачи?
1) 
;
2) 
;
3) 
.
3. Каким выражением определяются частоты возможных колебаний в прямоугольном резонаторе (а·в·с)? Возможно ли существование колебаний с третьим нулевым индексом?
1) 
; Emn0 – да, Hmn0 – нет;
2) 
; Emn0 – нет, Hmn0 – да;
3) 
; Emn0, Hmn0 – да;
Вариант 2
1. Из каких соображений устанавливают понятие критической частоты, критической длины волны?
1) 
, 
, 
, 
;
2) ,, 
, 
;
3) , 
, 
.
2. Приведите выражение для постоянной затухания, вызываемой потерями в металлических проводниках линии передачи.
1) ;
2) 
;
3) 
.
3. Каким выражением определяются частоты возможных колебаний в цилиндрическом объемном резонаторе? Возможно ли существование колебаний с третьим нулевым индексом?
1) 
, 
; Emn0 – да, Hmn0 – нет;
2) 
; Emn0 – нет, Hmn0 – да;
3) 
; Emn0 – нет, Hmn0 – да.
Вариант 3
1. Как выглядят условия распространения волн в линиях передачи? Как эти условия связаны с критической длиной волны, критической частотой?
1) 
, 
;
2) , 
;
3) 
, .
2. Каким выражением определяется постоянная затухания 
для волны Н10 в прямоугольном волноводе?
1) 
;
2) 
;
3) 
.
3. Приведите основные способы включения объемных резонаторов и их частотные характеристики.
1)
2)
3)
Тест №2
Вариант 1
1. Что подразумевают под дисперсией в линиях передачи
1) νф, νэ, zcE(H)~f(ω);
2) νф, νэ, zcE(H)~f(σ);
3) νф, νэ, 
.
2. Сформулируйте условие одноволновости для основного типа волны в прямоугольном волноводе.
1) 
, 
;
2) 
, 
;
3) 
, 
.
3. Как определяется добротность резонатора. Как связана добротность резонатора с его размерами и проводимостью материала стенок и величиной резонансной частоты.
1) 
;
2) 
;
3) 
.
Вариант 2
1. Сформулируйте общие свойства волн типа Т в линиях передачи.
1) 
;
2) 
;
3) 
.
2. Как определить диапазон длин волн, в пределах которого в круглом волноводе диаметром 2а может распространяться только основной тип волны?
1) 
, 
;
2) 
, 
;
3) 
, 
.
3. Какие особенности в параметрах гиромагнитной среды проявляются при распространении в них электромагнитных волн с круговой поляризацией?
1) ЛКП: μa+ ; ПКП: μa- ; 
;
2) ЛКП: || μa+||; ПКП: ||μa-||; 
;
3) ЛКП: μa ; ПКП: μa.
Вариант 3
1. Какими соотношениями определяются общие свойства волн типа Е в линиях передачи?
1) 
2)
3) 
2. Какой характерной особенностью, обладает частотная зависимость постоянной затухания для волны Н01 в круглом волноводе?
1) 
, 
;
2) , 
;
3) , 
.
3. Что подразумевается под эффектом Фарадея в гиромагнитных средах?
1) Поворот плоскости поляризации линейно-поляризованных волн.
2) Поворот плоскости поляризации волн с круговой поляризацией.
3) Изменение направления вращения плоскости поляризации волн с круговой поляризацией.
Вариант 4
1. Сформулируйте общие свойства волн типа Н в линиях передачи.
1) 
2) 
3) 
2. Каким образом в коаксиальной линии с волной типа Т достигается максимальное значение допустимой мощности? Какому волновому сопротивлению она соответствует?
1) 
;
;
2) 
;
;
3) 
.
3. Каким соотношением описывается передача энергии в «идеальной радиолинии»?
1) 
;
2) 
;
3) 
.
Тест №3
Вариант 1
1. Что подразумевается под групповой скоростью? Каким выражением она определяется в направляющих структурах?
1) скорость перемещения максимума огибающей группы гармонических волн, близких по частоте: 
;
2) скорость перемещения точки гармонического колебания с фиксированным значением фазы: 
3) скорость распространения энергии гармонического волнового процесса: 
2. Каким образом можно определить постоянную затухания в коаксиальной линии, связанную с потерями в диэлектрике, при частичном диэлектрическом заполнении линии?
1) 
;
2) 
;
3) 
;
3. Что представляет собой область пространства, существенно участвующая в формировании поля на заданной линии? Каким существенным параметром она характеризуется?
1) эллипсоид вращения; максимальный радиус существенного эллипсоида может быть ограничен восьмью зонами Френеля: 
;
2) сфера с радиусом 
;
3) цилиндр радиусом и длиной , 
.
Вариант 2
1. Каким выражением определяется скорость распространения энергии гармонических волн в линиях передачи? Постройте его частотную зависимость.
1) 
2) 
3) 
,
2. При каком волновом сопротивлении коаксиальной линии достигается минимальное затухание в металлических проводниках?
3.
1) 
;
2) 
;
3) 
.
4. Как размеры существенного для распространения радиоволн эллипсоида зависят от длины волны?
1) Максимальный радиус эллипсоида, соответствующий середине трассы 
;
2) Максимальный радиус существенного эллипсоида 
;
3) Максимальный радиус существенного эллипсоида 
.
Вариант 3
1. Какими факторами обусловлены потери в линиях передачи? Как выглядит общее выражение для постоянной затухания?
1) Потери в среде, заполняющей линию, потери в металлических проводниках линии;
;
2) Потери в среде, заполняющей линию;
;
3) Потери в металлических проводниках линии; .
2. Какой тип волны в коаксиальной линии с волной Т является высшим и как определяется его критическая длина волны?
1) 
;
2) 
;
3) 
.
3. Из каких соображений осуществляется деление пути распространения земной волны на освещенную зону, зону полутени, зону тени?
– расстояние прямой…:
1) ОЗ: r < rкр; ЗПТ: r ≈ rкр; ЗТ: r > rкр;
2) ОЗ: r > rкр; ЗПТ: r ≈ rкр; ЗТ: r < rкр;
3) ОЗ: r ≈ rкр; ЗПТ: r < rкр; ЗТ: r > rкр.
7.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ЭД и РРВ
а) Основная литература:
1. Кураев А.А., Попкова Т.Л., Синицын А.К. Электродинамика и распространение радиоволн: учебное пособие / А.А. Кураев, Т.Л. Попкова, А.К. Синицын. – М.: НИЦ Инфра-М; Мн.: Нов. знание, 2013. – 424 с.
2. Боков Л.А. Электродинамика и распространение радиоволн (электронный ресурс): учебное пособие / Л.А. Боков, В.А. Замотринский, А.Е. Мандель. – Электронные текстовые данные. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. – 301 с.
3. Сборник задач по курсу Электродинамика и распространение радиоволн / Баскаков С.И. и др., Под ред. С.И. Баскакова. – М: Высшая школа, 2015. – 208 с. (Библиотека ВлГУ)
4. Электродинамика и распространение радиоволн: метод. Указания к лабораторным работам по курсу “Электродинамика и распространение радиоволн” для студентов специальности 11.03.03 дневной формы обучения/ НГТУ им. Р,Е,Алексеева: сост.:С.М. Никулин, Е.А. Лебедева - Нижний Новгород, 2015. 63с.
б) Дополнительная литература
1. Мандель А.Е. Распространение радиоволн (электронный ресурс): учебное пособие / А.Е. Мандель, В.А. Замотринский. - Электронные текстовые данные. – Электронные текстовые данные. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. – 163 с.
2. Григорьев А.Д.Методы вычислительной электродинамики [Электронный ресурс]/Григорьев А.Д.-Электрон. Текстовые данные.-М.:ФИЗМАТЛИТ,2012. -432 с.
3. Электродинамика: Учебное пособие / И.Ф. Будагян, В.Ф. Дубровин, А.С. Сигов. - М.: Альфа-М: НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 304 с.
4. Евдокимов Ю. К., Линдваль В. Р., Щербаков Г. И.
LabVIEW для радиоинженера: от виртуальной модели до реального прибо-
ра. – М.: ДМК Пресс, 2012. – 400 с.