Волоконно-оптические линии связи. Основные характеристики электромагнитного поля и среды его распространения.

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Волоконно-оптические линии связи. Основные характеристики электромагнитного поля и среды его распространения.

Содержание

2. Основные вопросы лекции Краткое введение в дисциплину. Волоконно-оптические линии связи. 3. Основные характеристики электромагнитного поля и
3. Литература для самостоятельной работы Основная литература 1.Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцев А.Д. Техническая электродинамика. Стр. 8-35,61-67.
4. Вопрос 1 Краткое введение в дисциплину Дисциплина «Спецглавы высшей математики» изучается студентами очной формы обучения в
5. В этом же семестре Вам будет преподаваться дисциплина «Источники и приемники оптического излучения». Преподаватель – Гамаюнов
6. Основные главы дисциплины Уравнения электромагнитного поля. Уравнения электромагнитного поля для направляющих сред. Поперечные и продольные поля.
7. В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: - основные уравнения электромагнитного поля, принципы и теоремы электродинамики;
8. Уметь: - использовать основные уравнения и теоремы электродинамики применительно к базовым задачам оптоэлектроники; - использовать вспомогательные
9. Балльно-рейтинговая система для дисциплины
11. Итоговый персональный рейтинг студента Персональный рейтинг студента оценивается по 100-балльной системе, которая формируется тремя этапами: -
12. Вопрос 2. Волоконно-оптические линии связи Общая схема построения радиолинии
13. Упрощенная схема гетерогенной технологической радиосети обмена данными в системе управления группой морских буровых платформ
14. Типовая схема технологической радиосети обмена данными в системе управления телемеханикой продуктопровода
15. Упрощенная схема гетерогенной технологической радиосети обмена данными в автоматизированной системе коммерческого учета электроэнергии
18. Бронированный магистральный кабель
19. Незащищенные кабели ВОЛС
20. Волоконно-оптический световод
21. 3. Основные характеристики электромагнитного поля и среды его распространения. А. Параметры, характеризующие среду распространения. Б. Параметры,
22. Среда распространения характеризуется параметрами
23. Параметры, характеризующие источники поля Источником ЭМП являются электрические заряды. Неподвижные заряды создают постоянное электрическое или электростатическое
25. Параметры, характеризующие источники поля
26. Вопрос 4. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме
27. Интегральная форма написания позволяет характеризовать поле во всем исследуемом пространстве (применяется как более наглядная форма разъяснения).
30. Система уравнений Дж. Максвелла в дифференциальной форме Дифференциальная форма написания позволяет характеризовать поле в каждой точке
34. МАТЕРИАЛ ЛЕКЦИИ ИСЧЕРПАН БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ
35. Вопрос 4. Граничные условия для векторов электромагнитного поля.
36. Общая задача о граничных условиях Математически постановка данной задачи выглядит следующим образом. На рисунке представлено пространство
37. Разложение вектора поля на тангенциальную и нормальную составляющие
38. Граничные условия для нормальных составляющих магнитного поля
39. Граничные условия для нормальных составляющих электрического поля
40. Граничные условия для нормальных составляющих электрического поля. Случай 2.
41. Граничные условия для тангенциальной составляющей магнитного поля
42. Случай 1. Электродинамические параметры обеих граничащих сред являются величинами конечными, значит значение векторов плотности токов проводимости
43. Случай 2. Проводимость одной из граничных сред бесконечна.
44. Граничные условия для тангенциальных составляющих электрического поля
45. Граничные условия, когда средой 2 является идеальный металл.
48. Скачать презентацию

Слайд 2

Основные вопросы лекции
Краткое введение в дисциплину.
Волоконно-оптические линии связи.
3. Основные характеристики

электромагнитного поля и среды его распространения.
4. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме.

Слайд 3

Литература для самостоятельной работы
Основная литература
1.Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцев А.Д. Техническая

электродинамика. Стр. 8-35,61-67.
2.Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. Стр. 11-61.
Дополнительная литература
3. ГОСТ Р 52002-2003. Электротехника. Термины и определения.

Слайд 4

Вопрос 1 Краткое введение в дисциплину
Дисциплина «Спецглавы высшей математики» изучается

студентами очной формы обучения в четвертом семестре. Общее количество часов, которое отводится для изучения дисциплины – 108. Количество аудиторных часов - 51 час, из них лекций 17 часа, практических работ 34 часов. На самостоятельную работу отводится 57 часов, из них 9 часов на подготовку дифференцированному зачету, 46 часов на выполнение практических работ, на самостоятельное изучение материала и консультации.

Слайд 5

В этом же семестре Вам будет преподаваться дисциплина «Источники и приемники

оптического излучения». Преподаватель – Гамаюнов Е.Л. Эта дисциплина относится к профилирующим в Вашей специальности. В 6 семестре Вы будете изучать дисциплину «Компоненты систем оптической связи», о позднее «Проектирование и техническое обслуживание сетей и оборудования связи».
Дисциплина «Специальные главы высшей математики» является базовой для всей логической цепочки дисциплин, указанных выше.
В ЭТОМ СОСТОИТ ВАЖНОСТЬ И АКТУАЛЬНОСТЬ дисциплины, к изучению которой Вы сегодня преступили.

Слайд 6

Основные главы дисциплины
Уравнения электромагнитного поля.
Уравнения электромагнитного поля для направляющих сред.
Поперечные и

продольные поля. Векторные и скалярные операторы.
Уравнения электромагнитного поля волноводов без источников.
Однородные векторные волновые уравнения для изотропных, анизотропных и поглощающих сред.
Метод мод для решения уравнений Максвелла.
Возбуждение мод источниками тока.
Связанные, локальные и вытекающие моды.
Круглые волоконные световоды.

Слайд 7

В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- основные уравнения электромагнитного поля,

принципы и теоремы электродинамики;
- классы электродинамических задач и подходы к их решениям;
- основные математические модели электромагнитных волновых процессов;
- модели сред, условия распространения и возбуждения волн;
- методы анализа и расчета простейших структур для излучения электромагнитных волн, основных типов волноводов и резонаторов.

Слайд 8

Уметь:
- использовать основные уравнения и теоремы электродинамики применительно к

базовым задачам оптоэлектроники;
- использовать вспомогательные диаграммы и графики для определения параметров оптических линий передачи данных.
Владеть:
- методами расчета и анализа характеристик электромагнитных волн с учетом их распространения и возбуждения;
- методами расчета влияния параметров среды на устойчивость оптических каналов передачи данных.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Слайд 9

Балльно-рейтинговая система для дисциплины

Слайд 10

Слайд 11

Итоговый персональный рейтинг студента
Персональный рейтинг студента оценивается по 100-балльной системе, которая

формируется тремя этапами:
- 1 этап «Текущий контроль» проводится на 8-й неделе по дуальному принципу (аттестован – неаттестован), по 40-балльной оценке;
2 этап «Текущий контроль» проводится на 17-й неделе с выставлением оценок по 4-х балльной системе с учетом рейтинговых баллов, до 80 баллов;
3 этап «Экзамен (Диф. зачет)» до 100 баллов.

Слайд 12

Вопрос 2. Волоконно-оптические линии связи
Общая схема построения радиолинии

Слайд 13

Упрощенная схема гетерогенной технологической радиосети обмена данными в системе управления группой

морских буровых платформ

Слайд 14

Типовая схема технологической радиосети обмена данными в системе управления телемеханикой продуктопровода

Слайд 15

Упрощенная схема гетерогенной технологической радиосети обмена данными в автоматизированной системе коммерческого

учета электроэнергии

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Бронированный магистральный кабель

Слайд 19

Незащищенные кабели ВОЛС

Слайд 20

Волоконно-оптический световод

Слайд 21

3. Основные характеристики электромагнитного поля и среды его распространения.
А. Параметры, характеризующие

среду распространения.
Б. Параметры, характеризующие источники поля.

Слайд 22

Среда распространения характеризуется параметрами

Слайд 23

Параметры, характеризующие источники поля
Источником ЭМП являются электрические заряды. Неподвижные заряды создают

постоянное электрическое или электростатическое поле.
Заряды, движущиеся с постоянной скоростью (постоянный ток), создают постоянное магнитное поле, а заряды, движущиеся с переменной скоростью (переменный ток), создают электромагнитное поле.
Всю совокупность электромагнитных явлений принято разделять на два взаимосвязанных поля: электрическое и магнитное, хотя разделение это носит относительный характер и зависит от выбранной системы отсчета.

Слайд 24

Слайд 25

Параметры, характеризующие источники поля

Слайд 26

Вопрос 4. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме

Слайд 27

Интегральная форма написания позволяет характеризовать поле во всем исследуемом пространстве (применяется

как более наглядная форма разъяснения).

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Система уравнений
Дж. Максвелла в дифференциальной форме
Дифференциальная форма написания позволяет характеризовать

поле в каждой точке пространства (чаще применяется при расчетах характеристик поля и источников).

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

МАТЕРИАЛ ЛЕКЦИИ ИСЧЕРПАН
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ

Слайд 35

Вопрос 4. Граничные условия для векторов электромагнитного поля.

Слайд 36

Общая задача о граничных условиях
Математически постановка данной задачи выглядит следующим образом.

На рисунке представлено пространство со средами 1 и 2. Среда 1 в каждой своей точке обладает своими электродинамическими параметрами . Среда 2, находясь внутри области 1, занимает объем с поверхностью , раздела двух сред. Среда 2 имеет свои параметры . На поверхности раздела выделена произвольная точка , относящейся к области 1. Требуется отыскать ЭМП в той же окрестности, принадлежащей области 2.

Слайд 37

Разложение вектора поля на тангенциальную и нормальную составляющие

Слайд 38

Граничные условия для нормальных составляющих магнитного поля

Слайд 39

Граничные условия для нормальных составляющих электрического поля

Слайд 40

Граничные условия для нормальных составляющих электрического поля. Случай 2.

Слайд 41

Граничные условия для тангенциальной составляющей магнитного поля

Слайд 42

Случай 1.
Электродинамические параметры обеих граничащих сред являются величинами конечными, значит значение

векторов плотности токов проводимости и смещения также конечны.

Слайд 43

Случай 2. Проводимость одной из граничных сред бесконечна.

Слайд 44

Граничные условия для тангенциальных составляющих электрического поля

Слайд 45

Граничные условия, когда средой 2 является идеальный металл.

Слайд 46