сессия - 2 / Сучасні технології / Програма. Сучасні технології_2011
.pdfМіністерство інфраструктури України Міністерство освіти і науки України
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій
“Затверджую” Директор навчально-наукового інституту
телекомунікацій та інформатизації
____________ Л.Н. Беркман
(підпис) (ініціали, прізвище)
““ ______________ 2011 року
РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА
з дисципліни __Сучасні технології та засоби оптичного та бездротового зв’язку
напряму підготовки____0924 „Телекомунікації”____
освітньо-кваліфікаційного рівня___спеціаліст, магістр____
Програму рекомендовано |
Узгоджено з кафедрами: |
|
кафедрою |
|
|
Телекомунікаційних технологій |
Телекомунікаційних систем |
|
(назва кафедри) |
|
(назва кафедри) |
протокол №_____”_____”_________ |
Завідуючий кафедрою |
|
|
____________Л.Н. Беркман___ |
|
Завідуючий кафедрою |
(підпис) |
(ініціали, прізвище) |
|
|
|
__________М.Ю.Артеменко___
(підпис) (ініціали, прізвище)
Узгоджено
Начальник навчально-методичного відділу
______________М.П. Гніденко__________
|
(підпис) |
(ініціали, прізвище) |
“ |
“ _________________ 2011 року |
|
Київ – 2011
I. ПРЕДМЕТ, МЕТА ТА ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ
Предметом навчальної дисципліни „ Сучасні технології та засоби оптичного та бездротового зв’язку ” є частина об’єкту діяльності спеціаліста електрозв’язку, що пов’язана з експлуатаційною та технологічною функцією виробничої діяльності в частині волоконно-оптичних ліній передачі зі спектральним розділенням каналів та бездротових мереж доступу.
Метою вивчення навчальної дисципліни є:
навчити студентів вирішувати задачі:
контролю технічного стану оптичних систем зв’язку зі спектральним розділенням каналів у процесі Їх експлуатації, з метою виявлення погіршення якості функціонування чи пошкодження за допомогою вимірювальної апаратури;
контролю технічного стану систем зв’язку бездротового доступу у процесі Їх експлуатації, за допомогою вимірювальної апаратури, використовуючи знання фізичних та електричних принципів дії обладнання (мереж та ліній зв’язку);
розрахунку параметрів лінійних компонент оптичного зв’язку зі спектральним розділенням каналів та бездротового зв’язку, використовуючи технічну, наукову та довідкову літературу, обчислювальну техніку та знання фізичних і електротехнічних принципів дії ліній зв’язку;
розрахунку параметрів основних функціональних елементів НВЧ – резонаторів, фільтрів, направлених відгалужувачів, мостових схем, що розроблюються на відрізках смужкових (мікросмужкових) ліній передачі НВЧдиапазону.
Завданнями навчальної дисципліни є формування наступних умінь:
Аналізувати фізичні процеси в оптичних лініях зв’язку та зі спектральним розділенням каналів та лініях бездротового доступу, приймати ефективні технічні рішення з вибору типу та побудови ліній зв’язку.
Розраховувати відповідні параметри певних компонент оптичного та бездротового зв’язку;
Контролювати технічний стан засобів оптичного та бездротового зв’язку в процесі експлуатації та перевіряти його відповідність технічним та технологічним нормам.
2
II. РОЗПОДІЛ НАВЧАЛЬНОГО ЧАСУ
II.1. Розподіл навчального часу за семестрами і видами занять (денна форма навчання)
Семестр |
|
Всього |
|
|
Розподіл навчального часу за видами занять |
|
|
|
|
Семестр. |
||||||||||||||||
|
|
годин |
|
|
Лекц. |
|
Лабор. |
|
Практ. |
|
|
КЗ |
|
Мод.КР |
|
|
СРС |
|
|
|
атест |
|||||
11 |
60 |
|
|
8 |
|
|
4 |
|
12 |
|
|
|
|
4 |
|
|
32 |
|
|
|
ДЗ |
|||||
Усього |
60 |
|
|
8 |
|
|
4 |
|
12 |
|
|
|
|
4 |
|
|
32 |
|
|
|
|
|
||||
|
II.2. Розподіл навчального часу за темами і видами занять |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(денна форма навчання) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Номери та найменування тем |
|
Всього |
|
Розподіл навчального часу за видами занять |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
годин |
|
Лекц. |
Лабор |
Практ. |
КЗ |
|
МК |
|
СРС |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МОДУЛЬ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Оптичні системи зв’язку зі спектральним розділенням каналів |
|
|
||||||||||||||||||||||
Тема 1. |
Принципи |
технології |
10 |
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
||||||
спектрального розділення |
ка- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
налів |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 2. |
Компоненти систем |
20 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
4 |
|
|
|
|
2 |
|
|
10 |
||||||||
передачі зі спектральним роз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
діленням каналів |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Усього з модулю 1 |
|
|
|
30 |
|
|
4 |
|
|
2 |
|
6 |
|
|
|
|
2 |
|
|
16 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МОДУЛЬ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Елементна база засобів бездротового доступу |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Тема 3. Принципи викорис- |
10 |
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
||||||||
тання смужкових (мікросмуж- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
кових) ліній НВЧ при будові |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
засобів бездротового доступу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Тема 4. Конструкція та пара- |
20 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
1 |
|
|
12 |
|||||||||
метри |
основних |
елементів |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
смужкових (мікросмужкових) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ліній НВЧ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Усього з модулю 2 |
|
|
|
30 |
|
|
4 |
|
|
2 |
|
5 |
|
|
|
|
1 |
|
|
18 |
||||||
УСЬОГО ПО КУРСУ |
|
|
60 |
|
|
8 |
|
|
4 |
|
11 |
|
|
|
|
3 |
|
|
34 |
|||||||
* Примітка: студенти денної форми навчання виконують 4 години лабораторних робіт згідно з графіком.
3
III. ЗМІСТ
Модуль 1 Тема 1. Принципи побудови системи оптичного зв’язку зі спектральним
розділенням каналів (СРК)
1.Поняття оптичного діапазону довжин хвиль.
2.Робочі діапазони довжин хвиль.
3.Принцип побудови системи оптичного зв’язку зі спектральним розділенням каналів.
4.Типи систем оптичного зв’язку зі спектральним розділенням каналів.
5.Стандарти сітки частот систем з СРК
6.Нелінійні ефекти в системах з СРК.
Тема 2. Компоненти системи оптичного зв’язку зі спектральним розділенням каналів
1.Спеціалізовані типи оптичних волокон для систем з СРК.
2.Оптичні підсилювачі в системах з СРК.
3.Мультиплексування та демультиплексування оптичних каналів.
4.Особливості компенсації дисперсії.
5.Особливості експлуатації та моніторингу систем з СРК.
Модуль 2 Тема 3. Принципи використання смужкових (мікросмужкових) ліній
НВЧ при будові засобів бездротового доступу.
1.Переваги при використанні смужкових ліній в мобільній апаратурі
НВЧ.
2.Конструкція смужкових ліній.
3.Структура електромагнітного поля в смужкових лініях.
4.Типи хвиль в смужкових лініях. Квазі Т-хвиля.
5.Хвильовий опір смужкових лінії
Тема 4. Конструкція та параметри основних елементів смужкових (мікросмужкових) ліній НВЧ
1.Пасивні елементи смужкових ліній (резистор, ємність, індуктивність).
2.Підключення смужкової схеми до коаксіальної лінії передачі.
2.Резонатори на смужкових лініях.
3.Направлені відгалужувачі.
3. Мостові схеми на смужкових елементах.
5.Смужкові фільтри.
6.Інші смужкові елементи - циркулятори, трійники, атенюатори, фазообертачі, смужкові антени.
4
|
|
|
|
|
IV. ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН |
|
|
|
|
|
|
|
ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН |
|
|
№ |
Вид |
Всього |
З них |
Семестри, модулі, найменування розділів та тем, найменування на- |
Дидактичне |
Інформаційц- |
|
з/п |
заняття |
годин |
Ауд. |
СРС |
вчальних занять та навчальні питання, завдання на самостійну ро- |
забезпечення |
но- |
|
|
|
зан. |
|
боту. |
занять |
методичне |
|
|
|
|
|
|
|
забезпечення |
|
|
|
|
|
|
МОДУЛЬ 1 |
|
|
|
|
Розділ 1. Оптичні системи зв’язку зі спектральним розділенням |
||
|
|
|
|
каналів |
||
1 |
Лекція 1 |
5 |
2 |
3 Заняття 1. Принципи технології спектрального розділення кана- |
||
|
|
|
|
лів |
||
|
|
|
|
1. |
Робочі діапазони довжин хвиль |
|
|
|
|
|
2. |
Принцип побудови систем з СРК |
|
|
|
|
|
3. |
Стандарти сітки частот систем з СРК |
|
|
|
|
|
4. |
Нелінійні ефекти в системах з СРК. |
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
||
|
|
|
|
1. Типи систем з СРК |
||
2 |
Лекція 2 |
5 |
2 |
3 Заняття2. Компоненти систем передачі зі спектральним розді- |
||
|
|
|
|
ленням каналів. |
||
|
|
|
|
1.Типи оптичних волокон для систем з СРК |
||
|
|
|
|
2. |
Оптичні підсилювачі |
|
|
|
|
|
3. |
Демультиплексування оптичних каналів |
|
|
|
|
|
4. |
Особливості компенсації дисперсії |
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
||
|
|
|
|
1. |
Моніторинг систем з СРК |
|
3 |
Практич. |
5 |
2 |
3 |
Заняття 3. Вибір оптичного діапазону та спектрального інтервалу між |
|
|
|
|
заняття 1 |
|
|
|
каналами систем передачі з СРК. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Визначення швидкості передачі в каналі |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Визначення ширини спектрального каналу системи |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Вибір типу системи |
|
|
4 |
Практич. |
5 |
2 |
3 |
Заняття 4. Розрахунки характеристик оптичних підсилювачів. |
|
|
|
|
заняття 2 |
|
|
|
1. |
Передаточні характеристики оптичних підсилювачів |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Шумові характеристики оптичних підсилювачів |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Розрахунок шумових характеристик оптичних підсилювачів |
|
|
5 |
Практичне |
5 |
2 |
3 |
Заняття 5. Розрахунок параметрів компенсаторів дисперсії. |
|
|
|
|
заняття 3 |
|
|
|
1. |
Розрахунок компенсаторів дисперсії одноканальної ВОСП |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Розрахунок компенсаторів дисперсії ВОСП з СРК |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Проведення розрахунків компенсаторів. |
|
|
|
6 |
Лаборато- |
5 |
2 |
3 |
Заняття 6. Вивчення характеристик рефлектограми дільниці |
|
Технічні описи |
|
|
рне занят- |
|
|
|
оптичної лінії зв’язку. |
|
приладів НВЧ. |
|
|
тя 1 |
|
|
|
1. |
Визначення довжини лінії. |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Визначення втрат в лінії. |
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Визначення неоднорідностей в лінії. |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Підготовка до лабораторної роботи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Підготовка звіту з лабораторної роботи. |
|
|
7 |
МК 1 |
5 |
2 |
3 |
Заняття 7. Виконання кваліфікаційних завдань згідно фонду |
|
|
|
|
|
|
|
|
кваліфікаційних завдань за Модулем 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Підготовка до модульного контролю. |
|
|
6
|
|
|
|
|
|
МОДУЛЬ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Елементна база засобів бездротового доступу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Лекція 3 |
5 |
2 |
3 |
Заняття 8. Принципи використання смужкових (мікросмужко- |
|
[4] |
|
|
|
|
|
|
вих) ліній НВЧ при будові засобів бездротового доступу |
|
с.306…315. |
|
|
|
|
|
|
1. |
Переваги при використанні смужкових ліній в мобільній апарату- |
|
|
|
|
|
|
|
рі НВЧ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Конструкція смужкових ліній. |
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Структура електромагнітного поля в смужкових лініях. |
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Типи хвиль в смужкових лініях. Квазі Т-хвиля. |
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Хвильовий опір смужкової лінії. |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Структура хвилі в смужковій лінії. |
|
|
9 |
Практичне |
5 |
2 |
3 |
Заняття 9. Розрахунок хвильового опору смужкової лінії. |
|
[4] |
|
|
заняття 4 |
|
|
|
1. Розрахунок хвильового опору щілинної смужкової лінії за на- |
|
с.307…308, |
|
|
|
|
|
|
ближеними та точними формулами. |
|
310…312. |
|
|
|
|
|
|
2. |
Аналіз отриманих результатів. |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Проведення розрахунківхвильового опору копланарної лінії. |
|
|
|
10 |
Лекція 4 |
5 |
2 |
3 |
Заняття 10. Конструкція та параметри основних елементів сму- |
|
[4] с.350, |
|
|
|
|
|
|
жкових (мікросмужкових) ліній НВЧ |
|
382…388, |
|
|
|
|
|
|
1. |
Пасивні елементи смужкових ліній (резистор, ємність, індуктив- |
|
424…426, |
|
|
|
|
|
ність). |
|
429…431, |
|
|
|
|
|
|
2. |
Підключення смужкової схеми до коаксіальної лінії передачі. |
|
443…446, |
|
|
|
|
|
3. |
Резонатори на смужкових лініях. |
|
452…455, |
|
|
|
|
|
4. |
Направлені відгалужувачі. |
|
466…469, |
|
|
|
|
|
5. |
Мостові схеми на смужкових елементах. |
|
472, |
|
|
|
|
|
6. |
Смужкові фільтри. |
|
491…492, |
|
|
|
|
|
7. |
Інші смужкові елементи - циркулятори, трійники, атенюатори, |
|
496…497 |
|
|
|
|
|
фазообертачі, смужкові антени. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Топологія полосового фільтру. |
|
|
7
11 |
Практичне |
5 |
2 |
2 |
Заняття 11. Розрахунок характеристик смужкового частотного |
|
[4] |
|
|
заняття 5 |
|
|
|
фільтру. |
|
с.460…472 |
|
|
|
|
|
|
1. |
Розрахунок частотної характеристики смужкового фільтру. |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Аналіз отриманих результатів. |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Побудова графіків за результатами розрахунків. |
|
|
|
12 |
Лаборато- |
5 |
2 |
3 |
Заняття 12. Дослідження частотної характеристики фільтру в |
|
Технічні описи |
|
|
рне занят- |
|
|
|
смужковій лінії. |
|
приладів НВЧ. |
|
|
тя 2 |
|
|
|
1. |
Здавання теоретичного мінімуму й допуск до роботи. |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Вивчення конструкції та характеристик елементів смужкових лі- |
|
|
|
|
|
|
|
ній. |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Вимірювання частотної характеристики, побудова графіків. |
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Здавання результатів роботи. |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Оформлення звітів. |
|
|
- |
Лаборато- |
- |
- |
- |
Заняття. Дослідження направленого відгалужувача в смужковій |
|
Технічні описи |
|
|
рне занят- |
|
|
|
лінії. |
|
приладів НВЧ. |
|
|
тя |
|
|
|
1. |
Здавання теоретичного мінімуму й допуск до роботи. |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Вивчення конструкції та характеристик елементів смужкових лі- |
|
|
|
|
|
|
|
ній. |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Вимірювання коефіцієнта зв’язку, побудова графіків. |
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Здавання результатів роботи. |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Оформлення звітів. |
|
|
- |
Лаборато- |
- |
- |
- |
Заняття. Дослідження модулятора на смужковій лінії. |
|
Технічні описи |
|
|
рне занят- |
|
|
|
1. |
Здавання теоретичного мінімуму й допуск до роботи. |
|
приладів НВЧ. |
|
тя |
|
|
|
2. |
Вивчення конструкції та принципу роботи НВЧ модулятора на |
|
|
|
|
|
|
|
смужковій лінії. |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Вимірювання вхідних та вихідних сигналів. |
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Здавання результатів роботи. |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Оформлення звітів. |
|
|
8
- |
Лаборато- |
- |
- |
- |
Заняття. Дослідження кільцевого моста на смужковій лінії. |
|
Технічні описи |
|
|
рне занят- |
|
|
|
1. Здавання теоретичного мінімуму й допуск до роботи. |
|
приладів НВЧ. |
|
|
тя |
|
|
|
2. |
Вивчення конструкції та принципу роботи кільцевого моста на |
|
|
|
|
|
|
|
полосковій лінії. |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Вимірювання вхідних та вихідних сигналів. |
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Здавання результатів роботи. |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Оформлення звітів. |
|
|
13 |
Практичне |
3 |
1 |
1 |
Заняття 13. Розрахунок характеристик мостової схеми. |
|
[4] |
|
|
заняття 6 |
|
|
|
1. |
Принципи узгодження в смужкових лініях. |
|
с. 382…388, |
|
|
|
|
|
2. |
Підключення активних елементів до смужкової лінії. |
|
452…455 |
|
|
|
|
|
3. |
Вивчення конструкції та розрахунок параметрів мостової кіль- |
|
|
|
|
|
|
|
|
цевої схеми. |
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Побудова графіків за результатами розрахунків. |
|
|
|
14 |
МК 2 |
2 |
1 |
3 |
Заняття 14. Виконання кваліфікаційних завдань згідно фонду |
|
|
|
|
|
|
|
|
кваліфікаційних завдань за Модулем 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Завдання на СРС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Підготовка до модульного контролю. |
|
|
Примітка. Під час проведення лабораторного заняття №2 студенти виконують одну з чотирьох робіт. Заняття проводиться на чотирьох робочих місцях.
9
V. ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ ТА КОНТРОЛЬНІ ЗАХОДИ
V.1. Контрольні заходи
|
Назва |
|
|
Всього |
|
|
Із них |
|
|
|
|
|
|
Ауд. |
|
||
|
контрольного заходу |
|
|
годин |
|
|
занять |
СРС |
|
Модульний контроль 1 |
5 |
|
2 |
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Модульний контроль 2 |
5 |
|
1 |
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Диференційований залік |
5 |
|
2 |
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Усього |
15 |
|
5 |
9 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||