Министерство образования Российской Федерации
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

"УТВЕРЖДАЮ"
Декан радиофизического факультета
профессор ___________ С.Н. Гурбатов 

 УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
курса
"ТЕОРИЯ АНТЕННЫХ СИСТЕМ"
для направления 511500 - Радиофизика
(цикл специальных дисциплин)
Н.Новгород - 2001

1. Организационно-методический раздел.

    Программа предназначена для подготовки магистров по направлению "Радиофизика". Курс "Теория антенных систем" читается в 10 семестре и является введением в раздел радиофизики, имеющий широкую область физических и технических приложений. Он базируется на знаниях студентов, приобретенных в курсах общей физики, математического анализа, дифференциальных уравнений, теории вероятностей, классической (теоретической) механики и квантовой механики.
    Цель курса - познакомить студентов с ключевыми задачами теории антенных систем и основными методами их решения.
    Особое внимание уделяется анализу физических аспектов теории и возможностям ее использования при решении практических задач дистанционного зондирования сред, управления волновыми полями в неоднородных средах, радио- и гидролокации. Изложение теоретического материала сопровождается разбором простейших модельных задач и демонстрацией результатов численных расчетов, приведенных в указанной литературе.

2. Содержание курса.

I. ВВЕДЕНИЕ.

1.1. Краткий обзор материала курса.
1.2. Прямая задача теории антенных систем: расчет поля антенны по заданной функции амплитудно-фазового распределения по апертуре.
Ближняя зона, волновая зона и дальняя зона антенны. Диаграмма направленности и связанные с ней интегральные характеристики антенны - коэффициент направленного действия, эффективная апертура, добротность.

II. СИНТЕЗ АНТЕНН В ОДНОРОДНЫХ И НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ.

2.1. Синтез антенн как обратная задача теории антенных систем. Синтез линейного излучателя в однородной среде.
Постановка задачи синтеза. Необходимые условия существования решения: математические и физические аспекты. Точные методы синтеза: метод парциальных диаграмм, метод интеграла Фурье. Приближенные методы синтеза.
2.2. Сверхнаправленные антенны.
Явление сверхнаправленности. Методы регуляризации сверхнаправленных решений задачи синтеза. Функции двойной ортогональности. Некоторые постановки задач синтеза антенн с оптимальными параметрами.
2.3. Синтез антенн в многомодовых волноводах.
2.4. Статистическая теория антенн.
Прямые задачи статистической теории антенн: основные эффекты влияния статистических свойств амплитудно-фазового распределения антенны на характеристики направленности. Обратные задачи статистической теории антенн: статистический синтез антенн.

III. АНАЛИЗ ВОЛНОВЫХ ПОЛЕЙ. АНТЕННЫ С ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛОВ.

3.1. Классификация антенн с обработкой сигналов. Антенные решетки.
3.2. Когерентность и ортогональные разложения волновых полей.
3.3. Пространственная обработка сигналов на фоне помех.
Основные модели принимаемых сигналов. Критерии эффективности обработки. Оптимальная обработка когерентных сигналов на фоне помех. Пространственная фильтрация помех. Оптимальная обработка частично-когерентных сигналов.
3.4. Пространственная обработка сигналов дискретного спектра и смежные задачи управления полями в волноводах.
3.5. Элементы теории адаптивных антенн.

4. Формы текущего, промежуточного и итогового контроля.

Итоговый контроль: экзамен (зачет) в конце 10-го семестра.

5. Учебно-методическое обеспечение курса.

5.1. Рекомендуемая литература (основная).

1. Зелкин Е.Г., Соколов В.Г. Методы синтеза антенн. М .: Сов. радио, 1980.
2. Хургин Я.И., Яковлев В.П. Финитные функции в физике и технике. М.: Наука, 1971.
3. Шифрин Я.С. Вопросы статистической теории антенн. М.: Сов. радио, 1970.
4. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки. М.: Радио и связь, 1986.
5. Пистолькорс А.А., Литвинов О.С. Введение в теорию адаптивных антенн. М.: Наука, 1991.

5.2. Рекомендуемая литература (дополнительная).

1. Бахрах Л.Д., Кременецкий С.Д. Синтез излучающих систем. М.: Сов. радио, 1974.
2. Проблемы антенной техники. Под ред. Л.Д.Бахраха, Д.И.Воскресенского. М.: Радио и связь, 1989.
3. Таланов В.И. О синтезе антенн в многомодовых волноводах. Изв. вузов - Радиофизика, 1985, т. 28, ? 7, с.872-879.
4. Городецкая Е.Ю., Малеханов А.И., Таланов В.И. Адаптивное управление акустическими полями в океанических волноводах. Формирование акустических полей в океанических волноводах. Реконструкция неоднородностей: Сб. науч. трудов. Н.Новгород: Изд-во ИПФ РАН. 1994, с.9-43.

Составитель программы:
доцент А.И. Малеханов

Зав. каф. электродинамики,
академик РАН, профессор В.И. Таланов