精品课程建设

教学大纲

1 教学目标

通过课程教学,使学生掌握时域电磁系统的主要组成部分:时域信号源、电波传播与天线、超宽带微波器件与电路、超宽带数据采集与处理等几个研究领域的主要应用基础理论及关键技术;通过文献研读与项目设计、实践训练,了解时域电磁系统关键技术及应用的发展现状与趋势;初步具备从事时域电磁系统设计与研究的理论基础与的工程实践能力。

2 教学内容与要求

2.1 总学时数与学时分配

《时域电磁系统原理与设计》课程课时分配
章节序号及名称 学时数 备注
讲授学时 课程设计 研讨 总学时
第一章 绪论 2 2
第二章 时域信号源 2 2 2 6
第三章 时域信号的传输特性 2 2 2 6
第四章 时域天线设计 2 2 2 6
第五章 时域信号采集与处理 2 2 2 6
第六章 时域电磁系统设计与应用 2 2 4
合计 16 6 8 30

2.2 各章教学内容与基本要求

第一章 绪论 (2 学时)

(1) 教学基本内容

1.1 无线通信技术发展的三个重要阶段 (1.5学时);

1.2 时域电磁学的研究对象与发展动态 (0.5学时);

(2) 教学基本要求

A理解无线通信三个重要发展阶段相应的应用基础、工程技术和社会需求等推动因素;

B掌握时域电磁学的研究对象,以及各主要研究领域的关键技术、发展现状与趋势;

(3) 教学重点

A 无线通信三个重要发展阶段相应的应用基础、工程技术和社会需求等推动因素;

B 时域电磁系统各主要研究领域关键技术与发展动态;

(4) 教学难点

A时域电磁系统各主要研究领域关键技术与发展动态;

(5) 作业

A 时域电磁学各主要研究领域应用基础与关键技术发展现状 (文献综述,选作);

B 无线通信技术发展概述 (文献综述,选作)。

第二章 时域信号源 (6 学时)

(1) 教学基本内容

2.1 典型超宽带信号及频谱特征 (2学时);

2.2 超宽带信号源设计的一般原则与方法 (1学时);

2.3 典型固态快速开关器件的工作原理及信号源设计 (2学时,含研讨);

2.4 光控光电导开关的工作原理及信号源设计 (1学时);

(2) 教学基本要求

A 掌握超宽带信号源设计的一般原则与方法;

B 掌握典型固态快速开关器件的工作原理及信号源设计;

C 理解光控光电导开关的工作原理及信号源设计方法 ;

(3) 教学重点

A典型固态快速开关器件的工作原理及优缺点;

B典型时域信号的频谱分析及应用;

C基于典型固态快速开关器件的信号源设计;

(4) 教学难点

A 时域信号源触发抖动、高峰值功率、电磁辐射污染关键技术的解决办法;

B 光控光电导开关的工作原理及信号源设计方法;

(5) 作业

A 设计基于固态快速开关器件的UWB信号源 (研讨、实践题目,必作);

B PCSS非线性工作机理研究 (研究类题目,选作);

第三章 时域信号的传输特性 (6 学时)

(1) 教学基本内容

3.1 时域信号在自由空间传播的解析分析 (2学时);

3.2 时域信号在自由空间的传输特性及物理机理分析 (1.5学时);

3.3 点源近似模型与阵列时域信号传输特性 (2学时);

3.4 时域信号在传输线中的能量传输特性 (0.5学时);

(2) 教学基本要求

A 掌握时域信号在自由空间传播的分析方法及其传输特性;

B 掌握点源近似模型与阵列时域信号能量传输特性;

(3) 教学重点

A 时域信号在自由空间传播的分析方法及其传输特性;

B 点源近似模型与阵列时域信号能量传输特性 ;

(4) 教学难点

A 阵列时域信号传输特性的解析分析及物理实质;

B 利用点源近似模型计算阵列天线关键参数;

C 时域信号时间、幅度抖动对空间场分量合成效率的影响分析;

(5) 作业

A利用点源近似模型计算阵列天线关键参数的优化算法 (必作);

B时域信号时间、幅度抖动对空间场分量合成效率的影响分析 (研究类题目,选作);

第四章 时域天线设计 (6 学时)

(1) 教学基本内容

4.1 描述时域天线的主要参数与一般设计方法 (2学时);

4.2 典型时域天线设计的关键技术与案例分析 (2学时);

4.3 时域天线设计与实验测试 (2学时,含研讨);

(2) 教学基本要求

A 掌握描述时域天线的主要参数体系;

B 掌握时域天线设计与测试方法;

(3) 教学重点

A时域天线设计的典型方法与实验测试;

(4) 教学难点

A时域天线设计方向图、波形保真、带宽、拖尾信号抑制等关键参数设计技术;

(5) 作业

A设计具有确定工程用途的高峰值功率的时域天线 (课程设计,必作);

B时域天线应用基础与工程技术发展现状 (文献综述,选作);

第五章 时域信号采集与处理 (6 学时)

(1) 教学基本内容

5.1 时域信号采集的一般方法与案例分析 (2学时);

5.2 时域信号采集电路系统设计与实验测试 (2学时,含研讨);

5.3 时域信号处理的一般方法与案例分析 (2学时);

(2) 教学基本要求

A 掌握时域信号采集电路的工作原理,设计方法;

B 掌握时域信号数据处理的一般方法;

(3) 教学重点

A时域信号采集电路的工作原理,设计方法与技术发展动态;

B 时域信号处理的一般方法与实践;

(4) 教学难点

A时域信号采集电路设计与实验;

B 时域信号处理算法软件编制与实践;

(5) 作业

A时域信号采集系统设计与实验测试 (必作);

B 时域信号算法的最新进展 (文献综述,选作);

第六章 时域电磁系统设计与应用 (4学时)

(1) 教学基本内容

6.1 时域电磁系统设计与技术指标论证 (3学时,含研讨);

6.2 时域电磁系统的发展现状 (1学时);

(2) 教学基本要求

A 掌握时域电磁系统设计与技术指标论证的基本方法;

B 了解时域电磁系统的应用和未来发展方向;

(3) 教学重点

A 时域电磁系统设计的一般方法,关键技术;

(4) 教学难点

A 时域电磁系统设计的方案论证与技术指标分解;

(5) 作业

A 撰写具有确定工程用途的时域电磁系统方案论证报告 (课程设计,必作);

3 教学方式

(1) 课堂讲授

讲授时域电磁学各主要研究领域的应用基础理论,关键技术;

(2) 课程设计

组织学生汇报、研讨课程设计题目;

(3) 课程讨论

A设计性作业研讨;

B 文献阅读与研讨;