up

Математические пакеты в электронике

Дату старта объявим позже

Дата начала записи на курс еще не объявлена

  • от 11 до 13 недель

    длительность курса

  • от 2 до 3 часов в неделю

    понадобится для освоения

  • 2 зачётных единицы

    для зачета в своем вузе

Курс посвящен математическим методам и прикладным пакетам, используемым в различных областях электроники. Основной упор сделан на вакуумную электронику. Подробно рассмотрены универсальная математическая среда моделирования MathCad и специализированная среда моделирования мощных клистронов KlypWin.

О курсе

Курс посвящен математическим методам и прикладным пакетам, используемым в различных областях электроники. Основной упор сделан на вакуумную электронику. Подробно рассмотрены универсальная математическая среда моделирования MathCad и специализированная среда моделирования мощных клистронов KlypWin.

Цель курса-сформировать у обучающихся представления о методах моделирования электронных приборов. Сформировать навыки работы в универсальной математической среде моделирования MathCad. Дать представление о методах моделирования мощных клистронов и сформировать навыки работы в среде моделирования KlypWin.

В курсе используются сочетания онлайн лекций с практическими занятиями в средах моделирования, в том числе в уникальной среде моделирования мощных клистронов KlypWin.

В результате обучения должны быть сформированы следующие компетенции.

  • Знание и понимание общих принципов моделирования электронных приборов.
  • Навыки работы в среде моделирования MathCad.
  • Навыки работы в среде моделирования KlypWin.

Формат

В состав курса входят видеолекции, практические занятия, материалы для самостоятельной подготовки, тесты.

  • Курс рассчитан на 12 недель.
  • Учебная нагрузка обучающихся по курсу – 3 часа в неделю.
  • Общая трудоемкость курса :2 зачетные единицы.

  1. Байков А.Ю., Грушина О.В. Математическая модель трансформации электронного пучка в узкой трубе и ее применение для проектирования мощных клистронов. М.: МФЮА, 2013. 101 с. (6 п.л.). ISBN: 978-5-94811-172-8,  тираж:  печать по требованию (POD)
  2. A. Yu. Baikov, O. A. Grushina, and M. N. Strikhanov.  Simulation of Conditions for the Maximal Efficiency of Decimeter Wave Klystrons. // ISSN 1063_7842, Technical Physics, 2014, Vol. 59, No. 3, pp. 420–426
  3. Baikov, A.Yu.; Marrelli, C.; Syratchev, I., "Toward High-Power Klystrons With RF Power Conversion Efficiency on the Order of 90%," in Electron Devices, IEEE Transactions on , vol.62, no.10, pp.3406-3412, Oct. 2015  doi: 10.1109/TED.2015.2464096
  4. Baikov A.Yu., Baikova O.A. Simulation of High-Efficiency Klystrons with the COM and CSM bunching //Proceeding of 20th IEEE International Vacuum Electronics Conference, IVEC-2019, pp…, . Busun, South Korea, April 2019.
  5. Байков, А.Ю. Методы достижения предельных значений КПД в мощных вакуумных резонансных СВЧ приборах О типа : монография / А.Ю. Байков ; Московский финансово-юридический университет МФЮА. – М. : МФЮА, 2019. – 404 с. – Текст : непосредственный. ISBN 978-5-94811-316-6.
  6. Baikov, A.Yu. New high-efficiency resonant O-type devices as the promising sources of microwave power / A.Yu. Baikov, O.A. Baikova // Energies 2020, 13(10), 2514; https://doi.org/10.3390/en13102514
  7. Baikov A.Yu., Baikova O.A. Methods for optimizing the high efficient broadband klystrons // Proceeding of  International Conference «Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications, SYNCHROINFO 2020» (IEEE Conference Record # #49631), Svetlogorsk, July 2020
  8. http://1580.ru/seminars/mathcad/MathCAD.pdf
  9. https://www.youtube.com/playlist?list=PLRwckFEsix13mZ0sQbYAKTLQzPyJDWz_z
  10. http://www.polybook.ru/tsuefa/moocs.html
  11. Д. Кирьянов.  Mathcad 14. СПб.: БХВ-Петербург, 2007. — 685

Требования

  • Среда моделирования MathCad 14 (платная лицензия)
  • Среда моделирования KlypWin 2.3

Программа курса

Модуль 1. Понятие математического моделирования.

Модуль 2. Моделирование некоторых физических процессов.

Модуль 3. Среды компьютерного моделирования и симуляции.

Модуль 4. Основная информация о среде моделирования MathCad.

Модуль 5. Решение стандартных задач в MathCad.

Модуль 6. Дополнительные возможности среды Mathcad.

Модуль 7. Методы моделирования мощных вакуумных устройств.

Модуль 8. Дискретно-аналитическая модель мощных клистронов.

Модуль 9. Методы оптимизации мощных клистронов.

Модуль 10. Входной интерфейс среды KlypWin.

Модуль 11. Выходной интерфейс среды KlypWin.

Модуль 12. Оптимальные режимы мощных клистронов.

Знания

  • Знание и понимание общих принципов моделирования электронных приборов.
  • Знания основных физический законов, умение их применять для решения различных задач.
  • Знание основных законов электромагнетизма.

Умения

  • Умение решать СЛАУ.
  • Умение применять методы для решения задач.
  • Умение решать задачи из всех основных разделов общей физики.
  • Умение решать задачи, относящиеся к электростатике, магнитостатике, электродинамике.

Навыки

  • Навыки работы в среде моделирования MathCad.
  • Навыки работы в среде моделирования KlypWin.
  • Навыки построения физических моделей.

Байкова Ольга Андреевна

Доктор физико-математических наук
Должность: Доцент отделения нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике офиса образовательных программ НИЯУ МИФИ