Новосибирский государственный технический университет рабочая программа. по дисциплине «электромагнитная совместимость устройств силовой электроники»
(СПбГМТУ)
УТВЕРЖДАЮ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Электромагнитная совместимость электрооборудования
Направление подготовки:
180201 «Системы электроэнергетики и автоматизации судов»
Профиль подготовки:
180201.01 «Системы электроэнергетики»
Квалификация (степень) выпускника: морской инженер
Форма обучения: очная
Санкт-Петербург
2009 г.
1. Место дисциплины в структуре ООП ВПО.
Дисциплина «Электромагнитная совместимость электрооборудования» относится к дисциплинам специализации ДС.0 и является одной из основных дисциплин в подготовке специалистов по профилю 180201.01 «Системы электроэнергетики» в рамках направления 180201 – «Системы электроэнергетики и автоматизации судов»
Номер дисциплины по учебному плану - ДС.5.0.
Дисциплина даёт студентам достаточно полное представление о теории и практической деятельности в области электромагнитной совместимости (ЭМС).
Изучение дисциплины базируется на знаниях студентами высшей математики, электротехники, систем электроэнергетики, измерительных комплексов, систем судовой автоматики.
Для активного закрепления знаний и получения навыков их практического применения предусматриваются аудиторные практические занятия, лабораторные работы.
Знания, умения и навыки, полученные при её изучении, будут использованы в дипломном проектировании, в практической профессиональной деятельности.
Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине, наряду с другими дисциплинами, являются необходимыми для освоения других специальных дисциплин, прохождения учебной и производственной практик.
2.Цели и задачи
дисциплины
Предметом дисциплины являются
Целью дисциплины является:
Формирование у студентов необходимого объема знаний, касающихся электромагнитной совместимости (ЭМС);
Формирование у студентов понятий и знаний, касающихся методологических основ электромагнитной совместимости, методов и средств обеспечения ЭМС на судах;
Задачами преподавания дисциплины, связанными с её содержанием, являются:
Изучение источников и параметров помех на судах
Изучение распространения помех от источников к рецепторам;
Изучение восприимчивости оборудования к помехам;
Изучение методов и средств обеспечения ЭМС и их практическое освоение;
Изучение требований Правил классификационных организаций и других специализированных нормативных документов в области ЭМС;
Освоение процедур испытаний на устойчивость к помехам;
Ознакомление и практическое освоение методов и средств измерений помех.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование компетенций, необходимых морскому инженеру.
В результате освоения содержания дисциплины студент должен:
знать :
Источники помех и возможные значения параметров помех на судах;
Особенности распространения помех от источников к рецепторам;
Параметры восприимчивости оборудования к помехам;
Методы и средства подавления помех
Методы и средства защиты от помех;
Требований Российского морского регистра судоходства и нормативных документов по ЭМС;
Методы и средства испытаний на устойчивость к помехам;
Методы и средства измерений помех.
уметь:
Пользоваться Правилами Российского морского регистра судоходства и другими нормативными документами, регламентирующими требования по электромагнитной совместимости;
Решать задачи прогнозирования помех от основных источников
Оценивать изменение параметров помех при распространении;
Принимать решение по обеспечению электромагнитной совместимости;
Определить состав испытательного оборудования, необходимого для проведения испытаний;
Проводить основные виды испытаний на устойчивость к помехам и измерять уровни помех.
владеть :
Методами расчета параметров помех, создаваемых на судне;
Методами расчета изменения параметров помех при распространении;
Методиками проведения испытаний на электромагнитную совместимость.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы в соответствии с учебным планом
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
||||
| 9 | ||||||
| Аудиторные занятия (всего) | 85 | 85 | ||||
| В том числе: | ||||||
| Лекции (Л) | 51 | 51 | ||||
| Практические занятия (ПЗ) | 17 | 17 | ||||
| Семинары (С) | ||||||
| Лабораторные работы (ЛР) | 17 | 17 | ||||
| Из них в интерактивных формах | 17 | 17 | ||||
| Самостоятельная работа (СР) (всего) | 56 | 56 | ||||
| В том числе: | ||||||
| Курсовой проект (работа) (КП), (КР) | ||||||
| Расчетно-графические работы (РГР) | ||||||
| Реферат (Р) | ||||||
| Другие виды самостоятельной работы | 56 | 56 | ||||
| Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | Экз. | |||||
| Общая трудоёмкость, часы | 141 | 141 | ||||
| Общая трудоемкость, зачётные единицы | ||||||
5.1. Содержание дисциплины и распределение часов
| № п/п. | Наименование и № раздела дисциплины | Л | ПЗ | ЛЗ | СЗ | СР | Все-го |
| Электромагнитная совместимость электрооборудования | 51 | 17 | 17 | 56 | 141 |
||
| 1 | Проблема электромагнитной совместимости | 2 | - | 2 | 4 |
||
| 2 | Возникновение помех в судовых электроэнергетических системах | 8 | 3 | 3 | - | 8 | 22 |
| 3 | Распространение помех на судах | 8 | 2 | 2 | - | 8 | 20 |
| 4 | Влияние помех на судовое электронное и электротехническое оборудование | 4 | 2 | 2 | - | 4 | 12 |
| 5 | Снижение уровней помех | 6 | 2 | 2 | - | 6 | 16 |
| 6 | Защита оборудования от помех | 6 | 2 | 2 | - | 6 | 16 |
| 7 | Сертификация и стандартизация | 6 | 2 | 2 | - | 6 | 16 |
| 8 | Испытание технических средств на устойчивость к помехам | 6 | 2 | 2 | - | 8 | 18 |
| 9 | Измерение параметров помех | 5 | 2 | 2 | - | 8 | 17 |
5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
| № | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | №№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин |
||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
||
| 1. | Электропривод | + | + | + | + | |||||
| 2. | Проектирование электроэнергетических систем | + | + | + | + | + | ||||
6.1 Лекции
Раздел 1. Проблема электромагнитной совместимости– 2 часа.
Обзор случаев аварий и ущерба из-за нарушения ЭМС. Основные термины и определения. Связь с другими общеинженерными и специальными дисциплинами. Задачи курса.
Раздел 2.
Возникновение помех в судовых электроэнергетических системах
. – 8 часов.
Тема 2.1. Импульсные помехи при коммутации в сети – 2 час.
Коммутация резистивных нагрузок и емкостных цепей. Модель для расчета импульсных помех при включении нагрузок. Особенности включения трехфазных нагрузок и цепей. Однофазное замыкание на корпус.
Тема 2.2. Помехи при работе некоторых потребителей электроэнергии– 2 час.
Отключение индуктивных цепей. Работа люминесцентных ламп. Работа машин постоянного тока. Работа радиооборудования.
Тема 2.3. Помехи при работе полупроводниковых преобразователей электроэнергии– 2 час.
Искажения синусоидальности напряжения и тока в ЭЭС с мощными полупроводниковыми преобразователями. Определение гармоник в судовой сети. Методы расчета.
Тема 2.4. Характеристики помех на судах– 2 час.
Вероятностные характеристики импульсных помех. Электростатический разряд. Параметры внешних помех большой энергии.
Раздел 3.Распространение помех на судах . – 8 часов.
Тема 3.1. Распространение помех по судовой кабельной сети – 2 час.
Распространение помех по волновому каналу. Отражение и преломление волн напр яжения и тока. Многократные отражения. Методы расчета. Трехпроводная линия.
Тема 3.2. Распространение помех через элементы ЭЭС – 2 час.
Элементы ЭЭС на пути распространения кондуктивных помех. Распространение помех через сетевые фильтры. Распространение помех через трансформаторы.
Тема 3.3. Распространение помех излучением – 2 час.
Теория электромагнетизма. Источники поля. Распространение электромагнитных волн. Теория экранирования электромагнитного поля.
Тема 3.4. Распространение помех через электромагнитные связи в кабельной трассе – 2 час.
Пути распространение помех на судах. Электрическая (емкостная) связь. Магнитная (индуктивная) связь. Электрическая и магнитная связь в экранированных кабелях.
Раздел. 4. - Влияние помех на судовое электронное и электротехническое оборудование. – 4 часа.
Тема 4.1. Помехоустойчивость элементов электронных устройств– 2 час.
Помехоустойчивость цифровых и аналоговых элементов.
Тема 4.2. Механизм проникновения помех к восприимчивым узлам и компонентам ТС – 2 час.
Пути воздействия помех. Уровни помехоустойчивости. Цифровая и аналоговая аппаратура. Помехоустойчивость измерительных устройств. Электрооборудование.
Раздел 5. Снижение уровней помех в электроэнергетической системе. – 6 часов.
Тема 5.1. Общий подход к подавлению помех– 2 час.
Принципы подавления помех. Алгоритм проведения работ по помехоподавлению. Примеры реализации алгоритма.
Тема 5.2. Снижение помех при работе силовых полупроводниковых преобразователей – 2 час.
Выбор схем преобразования. Электрические средства подавления помех. Конструкторские средства снижения уровня кондуктивных помех
Тема 5.3. Снижение импульсных помех в электрической сети – 2 час.
Снижение напряжений, вызванных коммутациями и разрядом молнии. Разделение питания источников и рецепторов помех. Средства подавления помех.
Раздел 6. Защита оборудования от помех – 6 часов.
Тема 6.1. Общий подход к защите от помех и повышению помехоустойчивости – 2 час.
Особенности проектирования оборудования и систем.
Тема 6.2. Защита по порту питания и по порту ввода-вывода – 2 час.
Помехозащитные трансформаторы. Сетевые и входные фильтры. Защита от мощных импульсных помех. Симметрирование и гальваническая развязка. Выбор и прокладка кабелей. Особенности входных цепей технических средств
Тема 6.3. Защита по порту корпуса и заземления – 2 час.
Защита от электромагнитного поля. Защита от электростатического разряда
Раздел 7. Сертификация и стандартизация в области ЭМС электронного и электротехнического оборудования 6 часов.
Тема 7.1. Системы сертификации и организации по стандартизации в области электромагнитной совместимости – 2 час.
Системы сертификации. Европейская директива по ЭМС. Технический регламент. МЭК и его комитеты по ЭМС. Российский морской регистр судоходства.
Тема 7.2. Требования по электромагнитной совместимости – 2 час.
Основополагающие документы и требования по электромагнитной совместимости судового оборудования. Международные, региональные и национальные стандарты.
Основные вопросы при обеспечении ЭМС для судового оборудования. Планирование работ по ЭМС.
Раздел 8. Испытание технических средств на устойчивость к помехам – 6 часов.
Тема 8.1. Испытательное оборудование – 2 час.
Имитация помех при проведении испытаний на помехоустойчивость. Схемы основных имитаторов помех.
Тема 8.2. Проведение испытаний оборудования на устойчивость к помехам – 2 час.
Общие требования к организации испытаний. Испытания на устойчивость к электростатическому разряду. Испытания на устойчивость к электромагнитным и магнитным полям. Испытания на устойчивость к кондуктивным помехам
Тема 8.3. Определение параметров электромагнитной связи цепей и эффективности средств помехозащиты – 2 час.
Испытания фильтров, ограничителей напряжения, разрядников, помехозащитных трансформаторов, информационных цепей.
Раздел 9. Измерение параметров помех – 5 часов.
Тема 9.1. Средства измерения в области электромагнитной совместимости – 2 час.
Измерители радиопомех, анализаторы спектра, осциллографы, специализированные приборы.
Тема 9.2. Измерение кондуктивных радиопомех – 2 час.
Условия проведения измерений. Подготовка к измерениям. Процедура измерения несимметричных напряжений помех с помощью эквивалентов сети, измерения с помощью пробников напряжения, пробников тока, поглощающих клещей. Измерение гармоник и фликера. Измерение напряжений и токов во временной области.
Тема 9.3. Измерение электромагнитных полей – 2 час.
Процедура измерения излучаемых помех. Открытая площадка. Альтернативные методы измерений. Неопределенность измерения.
6.2 Практические занятия
ПЗ 1. Возникновение импульсных помех в судовых ЭЭС – 2 час.
Определяются параметры импульсных помех при включениии нагрузок.
ПЗ 2. Импульсные помехи при отключении индуктивной нагрузки – 2 час.
Определяются параметры импульсных помех при отключении катушки индуктивности от сети переменного и постоянного тока, определяется эффективность средств помехоподавления,
ПЗ 3. Искажения синусоидальности напряжения в электроэнергетической системе при работе полупроводниковых преобразователей
– 2 час.
Рассчитываются параметры искажения синусоидальности напряжения в ЭЭС для различных режимов работы полупроводниковых преобразователей и различного состава ЭЭС.
ПЗ 4. Распространение импульсных помех по судовому кабелю – 2 час.
Определяются параметры распространения импульсных помех по кабелю, коэффициенты отражения и преломления волн напряжения в узлах и на нагрузке, используется метод распространяющихся волн.
ПЗ 5. Распространение импульсных помех через элементы вторичного источника питания – 2 час.
Рассчитываются коэффициенты вносимого затухания помех для средств помехозащиты. Определяются параметры импульсных помех при распространении через трансформатор, фильтры.
ПЗ 6. Восприимчивость электронных схем к импульсным помехам – 2 час.
Изучаются параметры восприимчивости электронных схем, сравниваются уровни помехоустойчивости различных элементов.
ПЗ 7. Испытание оборудования на электромагнитную соместимость– 5 час.
Изучаются требования по электромагнитной совместимости Российского морского регистра судоходства, базовые стандарты, устанавливающие методики проведения измерений помех и испытаний оборудования.
6.3 Лабораторные занятия
ЛЗ 1. Возникновение импульсных помех в судовых ЭЭС – 2 час.
Содержание лабораторной работы: изучается процесс возникновения импульсных помех при включении нагрузок в судовой электроэнергетической системе, определяются параметры импульсных помех и параметры сети, необходимые для расчета помех. Исследуемые процессы и используемые понятия рассмотрены в разделах 1, 2
лекционного курса.
ЛЗ 2. Импульсные помехи при отключении индуктивной нагрузки – 2 час.
Содержание лабораторной работы: исследуются закономерности возникновения импульсных помех при отключении катушки индуктивности от сети переменного и постоянного тока, определяется эффективность средств помехоподавления, приобретаются навыки измерения параметров случайных процессов. Исследуемые процессы и используемые понятия рассмотрены в разделах 1, 2, 5 лекционного курса.
ЛЗ 3. Искажения синусоидальности напряжения в электроэнергетической системе при работе тиристорного выпрямителя – 2 час.
Содержание лабораторной работы: изучаются закономерности возникновения импульсных помех и искажения синусоидальности напряжения в ЭЭС в различных режимах работы тиристорного выпрямителя, приобретаются навыки измерений несинусоидальности напряжения и периодических импульсных помех. Исследуемые процессы и используемые понятия рассмотрены в разделах 2, 3, 5 лекционного курса.
ЛЗ 4. Распространение импульсных помех по судовому кабелю – 2 час.
Содержание лабораторной работы: изучается распространения импульсных помех по кабелю, отражения и преломления волн напряжения в узлах и на нагрузке, приобретаются навыки работы с импульсным рефлектометром. Исследуемые процессы и используемые понятия рассмотрены в разделах 3, 4
лекционного курса.
ЛЗ 5. Распространение импульсных помех через элементы вторичного источника питания – 2 час.
ЛЗ 6. Восприимчивость электронных схем к импульсным помехам – 2 час.
Содержание лабораторной работы: Изучается восприимчивости электронных схем, построенных на основе транзисторов, тиристоров и микросхем к импульсным помехам во входных цепях и цепях питания. Исследуемые процессы и используемые понятия рассмотрены в разделах 4, 6
лекционного курса
ЛЗ 7. Испытание оборудования на электромагнитную соместимость– 5 час.
Содержание лабораторной работы: изучаются требования по электромагнитной совместимости, имитация помех, проведение испытаний на устойчивость к помехам и измерение эмиссии помех. Приобретаются навыки проведения испытаний и измерений. Процедуры испытаний, испытательное оборудование, методики измерений рассмотрены в разделах 6, 7, 8, 9
лекционного курса
6.4 Семинары
Семинары не предусмотрены
6.5. Курсовые проекты (работы)
Курсовые работы не предусмотрены
6.6. Домашние задания
Домашние задания не предусмотрены
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) Основная литература:
1. Воршевский А.А., Гальперин В.Е. Электромагнитная совместимость судовых технических средств. Учебник, СПбГМТУ.-СПб., 2010.
2. Воршевский А.А. Электромагнитная совместимость в судовых электроэнергетических системах. Методические указания к лабораторным работам. Изд ЛКИ, 1996.
б) Дополнительная литература:
Воршевский А.А., Гальперин В.Е. Электромагнитная совместимость судовых технических средств. Учебник, СПбГМТУ.-СПб., 2006
3. Вилесов Д.В., Воршевский А.А., Гальперин В.Е., Сухоруков С.А. Обеспечение электромагнитной совместимости судового электрооборудования. Учебное пособие. Изд. ЛКИ, 1988.
4. Вилесов Д.В., Воршевский А.А., Гальперин В.Е., Сухоруков С.А. Измерения и испытания в области электромагнитной совместимости. Учебное пособие. Изд. ЛКИ, 1989.
в) Литература для самостоятельной работы студентов:
Российский морской Регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Т.1., 2003, Изд.РМРС.
Публикации на сайте www.elemcom.ru.
1. Программное обеспечение из библиотеки кафедры электротехники и электрооборудования судов.
2. Моделирующая программа ”RANDPU” для расчета импульсных помех на персональном компьютере (автор Воршевский А.А.).
3. Учебная мультимедиа программа"ИСПЫТАНИЯ НА ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ" для персонального компьютера (автор Воршевский А.А.).
д) Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
Не предусмотрены.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
1. Библиотека университета (учебный и научный фонды).
2. Кафедральная библиотека, содержащая стандарты, методические указания по оформлению расчетных и графических работ.
3. Испытательная лаборатория по электромагнитной совместимости, аккредитованная Федеральным агенством по техническому регулированию и метрологии и Российским Морским Регистром судоходства.
4. Учебная лаборатория кафедры с оборудованием для проведения лабораторных работ.
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки предусматривается широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.
Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется главной целью (миссией) программы, особенностью контингента обучающихся и содержанием, и в целом в учебном процессе составляет не менее 20 % аудиторных занятий.
Для текущего контроля самостоятельной работы используются контрольные задания, выполняемые студентами в течение семестра.
Программа рассмотрена на заседании кафедры электротехники и электрооборудования судов
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) ____________________________________________________________________ _______________________________________
Направление специалитета: 210601 Радиоэлектронные системы и комплексы
Специализация подготовки: Радиоэлектронные системы передачи информации
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Форма обучения: очная
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
"ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ
РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ"
Цикл: | С3 профессиональный | |
Часть цикла: |
· владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей (ПК‑4); · собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК‑6); · осуществлять анализ состояния научно - технической проблемы, определять цели и выполнять постановку задач проектирования (ПК-8) · осуществлять контроль соблюдения экологической безопасности ; · оценивать уровень ущерба для других радиоэлектронных средств уровня и характера внеполосных мешающих электромагнитных излучений, создаваемых проектируемым средством; · учитывать отечественные и международные нормативные документы в области электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. Задачами дисциплины являются: · познакомить обучающихся с процессами и источниками, создающими непреднамеренные помехи при конструировании радиоэлектронной аппаратуры и при совместном использовании эфирного радиочастотного ресурса средствами различного назначения; · дать информацию о нормативах радиоизлучений, создающих непредумышленные помехи другим радиоэлектронным средствам, о методах их снижения до допустимого уровня и о системных и конструкторских решениях, позволяющих обеспечить установленные требования; · научить принимать и обосновывать конкретные технические решения с учётом требований электромагнитной совместимости при последующей разработке и использования радиоэлектронной аппаратуры · 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части (дисциплины по выбору) профессионального цикла основной образовательной программы подготовки специалистов по направлению специалитета: 210601 Радиоэлектронные системы и комплексы. Специализация подготовки:___________________ Антенные системы и устройства Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Электродинамика», «Электродинамика и распространение радиоволн», «Формирование радиосигналов», «Техническая электродинамика», «Устройства СВЧ и антенны», «Основы конструирования и технологии производства радиоэлектронных средств» Знания, полученные по освоении дисциплины, необходимы при выполнении дипломного проекта. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, а также подготовку к зачету. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов и контрольные работы. Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачет. Допуск к зачёту осуществляется при получении оценок 5, 4 или 3 по всем контрольным работам трёх разделов дисциплины. В случае пропуска одного из практических занятий или получения хотя бы одной неудовлетворительной оценки по контрольным работам соответствующая контрольная работа пересдаётся преподавателю по этому разделу после окончания лекционных занятий. Оценка за освоение дисциплины по шкале 5, 4 или 3 определяется как округлённая до ближайшего целого числа среднеарифметическая из результатов устного ответа на дифференцированном зачете по билету, включающему 2 или 3 вопроса из разных частей курса. Если хотя бы по одному из вопросов оценка неудовлетворительная, то выставляется неудовлетворительная суммарная оценка за освоение дисциплины. В приложение к диплому вносится экзаменационная оценка за 10 семестр. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература: 1. Покровский электромагнитной совместимости в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры. –М.: МЭИ, 2001. 2. Белов электромагнитной совместимости в радиопередающих устройствах. –М.: Изд дом МЭИ, 2011. 3. , Пермяков электромагнитная совместимость и антенны. - М.: Изд. дом МЭИ, 2006. 4. Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем / под ред. . –М., ЭКО-ТРЕНДЗ, 2006. б) дополнительная литература: 5. Генерирование колебаний и формирование радиосигналов / под ред. и. –М.: Изд. дом МЭИ, 2008. 6. Сборник рабочих материалов по международному регулированию планирования и использования радиочастотного спектра» в 4-х томах. - М.: НПФ «Гейзер», 2004. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки специалистов 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы» для специализации подготовки: «Радиоэлектронные системы передачи информации» ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ: к. т.н., профессор д. т.н. профессор д. ф.м. н. профессор «СОГЛАСОВАНО» Директор ИРЭ к. т.н. доцент "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой формирования колебаний и сигналов д. т.н. профессор Зав. кафедрой радиоприёмных устройств д. т.н. профессор И. о. зав. кафедрой антенных устройств и распространения радиоволн д. ф.м. н. профессор |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)
____________________________________________________________________
_______________________________________
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
"ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ
РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ"
| Цикл: | С3 профессиональный | |
| Часть цикла: | вариативная, в том числе дисциплины по выбору | |
| № дисциплины по учебному плану: | ИРЭ; 3.2.07 | |
| Часов (всего) по учебному плану: | 108 | |
| Трудоемкость в зачетных единицах: | 3 | 10 семестр |
| Лекции | 36 час | 10 семестр |
| Практические занятия | 18 час | 10 семестр |
| Лабораторные работы | Не предусмотрены | |
| Расчетные задания, рефераты | Не предусмотрены | |
| Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) | 54 час | |
| Экзамен | 12 | 10 семестр |
| Курсовые проекты (работы) | Не предусмотрены |
Москва - 2011
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является изучение требований и способов обеспечения внутренней и внешней электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств различного назначения для последующего использования при создании и применении радиоэлектронной аппаратуры. По завершению освоения данной дисциплины студент обладать способностями:- владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1); учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК‑3); владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей (ПК‑4); собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК‑6); осуществлять анализ состояния научно- технической проблемы, определять цели и выполнять постановку задач проектирования (ПК-8) осуществлять контроль соблюдения экологической безопасности; оценивать уровень ущерба для других радиоэлектронных средств уровня и характера внеполосных мешающих электромагнитных излучений, создаваемых проектируемым средством; учитывать отечественные и международные нормативные документы в области электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств.
- познакомить обучающихся с процессами и источниками, создающими непреднамеренные помехи при конструировании радиоэлектронной аппаратуры и при совместном использовании эфирного радиочастотного ресурса средствами различного назначения; дать информацию о нормативах радиоизлучений, создающих непредумышленные помехи другим радиоэлектронным средствам, о методах их снижения до допустимого уровня и о системных и конструкторских решениях, позволяющих обеспечить установленные требования; научить принимать и обосновывать конкретные технические решения с учётом требований электромагнитной совместимости при последующей разработке и использования радиоэлектронной аппаратуры2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
- основные источники научно-технической информации по обоснованию требований электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств (ПК-6);причины возникновения излучений, создающих непредумышленные помехи другим радиоэлектронным средствам (ПК-24); структурные и схемотехнические решения, снижающие уровень непредумышленных мешающих излучений и наводок до допустимого уровня (ПК-9); источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по технологии обеспечения требований электромагнитной совместимости (ПК-3).
- самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета уровней и параметров мешающих связей, наводок и излучений и применять их для одновременного выполнения установленных требований и решения поставленной задачи (ПК-8); использовать программы расчеты параметров и характеристик аппаратуры при обеспечении электромагнитной совместимости (ПК-4) ; осуществлять поиск, анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые компоненты для обеспечения требований электроагнитной совместимости; анализировать информацию о новых технологиях обеспечения требований электромагнитной совместимости (ПК-14).
- терминологией в области нормирования и технических решений при обеспечении электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств (ПК-3); навыками поиска информации о параметрах и характеристиках компонентной базы, используемой при обеспечении требований электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств (ПК-6, ПК-15); информацией о технических параметрах компонентов устройств, используемых при обеспечении требований электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств (ПК-6, ПК-15); навыками применения полученной информации при расчёте параметров, характеризующих непредумышленные мешающие электромагнитные воздействия (ПК-6, ПК-15)
Раздел дисциплины. Форма промежуточной аттестации | Всего часов на раздел | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и | Формы текущего контроля успеваемости (по разделам) |
|||||
| Обеспечение электромагнитной совместимости в конструкциях радиоэлектронных средств | Контрольная работа | |||||||
| Фильтрация внутрисистемных помех | Контрольная работа | |||||||
| Источники и уровни мешающих излучений в радиопередающих устройствах | Контрольная работа | |||||||
| Взаимные помехи при усилении мощности нескольких сигналов в общей частотной полосе | Контрольная работа | |||||||
| Электромагнитная обстановка в зоне радиоприема | Контрольная работа | |||||||
| Роль антенных уст-ройств в формировании электромагнитной обстановки и обеспечении ЭМС. | Контрольная работа | |||||||
| Организационные меры обеспечения ЭМС. Регламент радиосвязи.Рекомендации МСЭ | Контрольная работа | |||||||
| Экзамен | ||||||||
| Итого: | ||||||||
4.2.1. Лекции :
1. Обеспечение электромагнитной совместимости в конструкциях радиоэлектронных средств
2. Фильтрация внутрисистемных помех
Фильтрация внутрисистемных помех (принципы фильтрации помех, проникающих по проводам, необходимый уровень фильтрации внутрисистемных помех, расчет фильтров простейших типов, конструкция фильтров внутрисистемных помех).Особенности конструирования узлов РЭС с учетом обеспечения ЭМС.Методика выявления и устранения внутрисистемных помех.
3. Источники и уровни мешающих излучений в радиопередающих устройствах
Классификация компонентов мешающих излучений радиопередающего устройства. Минимизация излучений на гармониках, применение двухтактных схем. Снижение уровня модуляционных излучений в полосах частот, примыкающих к выделенной. Применение в радиопередающем устройстве видов модуляции с компактным спектром: сглаживание фронтов манипуляции, примение сигналов с модуляцией частоты и непрерывной фазой. Снижение уровня излучений на субгармониках и на комбинационных частотах. Станционные, индустриальные и шумовые составляющие мешающих излучений. Частотные маски при выполнении нормативов электромагнитной совместимости. Нормирование сверхширокополосных сигналов.
4. Взаимные помехи при усилении мощности нескольких сигналов в общей частотной полосе
Интермодуляционные и перекрёстные искажения при усилении мощности радиочастотных сигналов с частотным разделением каналов. Разрешение противоречия между энергетической эффективностью и уровнем интермодуляционных искажений при совместном усилении мощности нескольких полосовых сигналов. Явления АМ/АМ и АМ/ФМ преобразования в усилителях мощности СВЧ. Способы линеаризации амплитудных характеристик усилителей мощности СВЧ диапазона. Обеспечение требований электромагнитной совместимости в усилителях мощности с линеаризацией.
5.Электромагнитная обстановка в зоне радиоприема
Радиочастотный спектр как природный ресурс. Помехи. Источники помех естественного происхождения: атмосферные, космические, излучение поверхности Земли. Помехи искусственного происхождения. Линейные и нелинейные каналы распространения помех.Влияние условий распространения радиоволн на параметры сигналов и помех, формирование электромагнитной обстановки в точке приема. Расчет мощности помех и шумов на входе приемника.
6. Роль антенных устройств в формировании ЭМО и обеспечении ЭМС .
4.4. Расчетные задания : Расчетные задания не предусмотрены.
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: Курсовой проект (курсовая работа) не предусмотрен.
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций.Практические занятия предусматривают решение расчётной задачи по конкретной теме и самостоятельное выполнение контрольной работы.Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, а также подготовку к зачету.6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов и контрольные работы. Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачет. Допуск к зачёту осуществляется при получении оценок 5, 4 или 3 по всем контрольным работам трёх разделов дисциплины. В случае пропуска одного из практических занятий или получения хотя бы одной неудовлетворительной оценки по контрольным работам соответствующая контрольная работа пересдаётся преподавателю по этому разделу после окончания лекционных занятий. Оценка за освоение дисциплины по шкале 5, 4 или 3 определяется как округлённая до ближайшего целого числа среднеарифметическая из результатов устного ответа на дифференцированном зачете по билету, включающему 2 или 3 вопроса из разных частей курса. Если хотя бы по одному из вопросов оценка неудовлетворительная, то выставляется неудовлетворительная суммарная оценка за освоение дисциплины. В приложение к диплому вносится экзаменационная оценка за 10 семестр.7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература:- Покровский Ф.Н. Обеспечение электромагнитной совместимости в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры. –М.: МЭИ, 2001.Белов Л.А. Обеспечение электромагнитной совместимости в радиопередающих устройствах. –М.: Изд дом МЭИ, 2011.Бодров В.В., Исаков М.В., Пермяков В.А. Внешняя электромагнитная совместимость и антенны. -М.: Изд. дом МЭИ, 2006.Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем / под ред. М.А. Быховского. –М., ЭКО-ТРЕНДЗ, 2006.
- Генерирование колебаний и формирование радиосигналов / под ред. В. Н. Кулешова и Н. Н. Удалова. –М.: Изд. дом МЭИ, 2008.Сборник рабочих материалов по международному регулированию планирования и использования радиочастотного спектра» в 4-х томах. -М.: НПФ «Гейзер», 2004. Геворкян В.М. Электромагнитная совместимость информационных систем. –М.: Издательство МЭИ. Ч. 1 – 2006, ч. 2 – 2007.
Загрузка...
