6B06202 Радиотехника и электроника в КазАТУ им. Сейфуллина

Основные законы электродинамики. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Плоские электромагнитные волны в однородных и изотропных средах Плоские электромагнитные волны в средах с частотной дисперсией. Волновые явления на границе раздела сред. Направляемые электромагнитные волны. Прямоугольные металлические волноводы. Круглые металлические волноводы. Объемные резонаторы.

Содержание дисциплины: в соответствии с учебной программой подготовки, в силлабус включены основные разделы: кратные интегралы (двойной и тройной интегралы), теория поля (криволинейные и поверхностные интегралы), теория вероятностей и математическая статистика. Иметь представление о методах математики, её роли в развитии других наук, где и как применяются математические методы.

Дискретные сигналы. Дискретные системы. Основы цифровой фильтрации. Фильтрация случайных сигналов. Вычислительный процесс и вычислительные алгоритмы. Цифровые частотные фильтры. Цифровые фильтры с линейной фазой. Деконволюция сигналов. Фильтры деконволюции. Вейвлет преобразование. Вейвлет функции. Дискретное преобразование Куранена-Лоэва. Цифровой фильтр, оптимальный по критерию максимума отношения сигнал шум. Специальные дискретные случайные процессы. Спецальные дискретные случайные процессы.

Линейная алгебра, Аналитическая геометрия на плоскости, Векторная алгебра, Аналитическая геометрия в пространстве, Теория пределов.

Физика - основа всей современной техники и технологий. Изучение физики создает основы теоретической подготовки и фундаментальной компоненты образовательных программ. Фундаментальные и основные законы физики позволяют понимать происходящие природные явления, знать о способах и методах их описания, научного исследования и рациональной обработки данных наблюдения.

Законы экологии, как теоретической базы охраны природы и рационального природопользования, взаимоотношений организмов с экологическими факторами и условиями обитания, биосферно-ноосферной концепции В.И. Вернадского, понятия и концепции устойчивого развития.

Дифференциальное исчисление функции одной переменной, Интегральное исчисление функций одной переменной, Определенный интеграл, Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных.

Предмет экономической теории и методы исследования. Основы общественного производства и формы общественного хозяйства. Механизм функционирования рыночной системы. Производство, издержки и доход фирмы. Национальная экономика. Экономический рост и нестабильность рыночной экономики. Инфляция и безработица - проявление экономической нестабильности. Финансовая и денежно- кредитная система в национальной экономике и экономическая безопасность. Основы теории государства и права. Основы конституционного права. Основы административного права. Основы гражданского права. Основы трудового права. Основы семейного права. Основы уголовного права. Экономико - правовые аспекты регулирования рынка земли.

Введение в языки программирования. Жизненный цикл программы. Постановка задачи и спецификация программы. Основные понятия алгоритмизации. Программирование на языке высокого уровня. Представление основных управляющих структур программирования. Способы конструирования программ. Утверждения о программах. Способы верификации программ. Модульные программы. Процедуры и функции. Массивы. Особенности программирования в интегрированных средах. Отладка и тестирование программ.

Особенности письменной и устной речи, смысло-структурные особенности текстов различных профессиональных функциональных стилей; составление развернутой характеристики правильной речи, чтении текстов по специальности; монологическая, диалогическая речь; разговорно-бытовая речь; языковая речь по специальности для активного применения иностранного языка.

В основе курса «Профессионально-ориентированный иностранный язык» лежит обучение студентов речевому общению на иностранном языке, оказание студентам помощи в осмыслении правил, подчиняющих своему действию, использование грамматических, лексических и структурных моделей в реальном речевом контексте. Это предполагает формирование достаточного уровня владения профессиональным иностранным языком для осуществления письменного и устного информационного обмена.

Методы расчета электрических цепей постоянного тока. Баланс мощности. Компьютерноемоделирование электрических цепей. Баланс мощностей в цепях при гармонических воздействиях. Резонанс в электрических цепях. Частотные характеристики параллельного контура. Полоса пропускания. Методы расчета индуктивно связанных цепей. Разложение в ряд Фурье. Расчет цепей при периодических несинусоидальных воздействиях. Четырехполюсники. Электрические фильтры.

Профессиональный язык по образовательной программе и его составляющие. Профессиональная терминология как основной признак научного стиля. Обучение научному стилю речи как языку. О научных методах исследования при изучении дисциплин образовательной программы. Правила выбора методов в соответствии с темой и коммуникативными задачами. Структура научно-исследовательских работ по профилю образовательной программы. Связь профессионального языка с дисциплинами образовательной программы.

Электроника, основные понятия и определения. Электропроводность полупроводников. Собственные и примесные полупроводники. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковые приборы. Электронные датчикии и индикаторные приборы. Основы метрологии. Метрологическое обеспечение. Виды и методы измерений. Основные средства измерения. Классификация погрешностей измерений. Методы статистической обработки результатов измерений. Измерительные преобразователи. Аналоговые измерительные приборы. Электронные и цифровые измерительные приборы. Микропроцессорные приборы. Основы стандартизации. Основы сертификации.

Структура и принцип действия полупроводниковых приборов. Разновидности и структура источников питания. Параметрические и компенсационные стабилизаторы напряжения. Зависимые иавтономные инверторы напряжения. Оптоэлектронные устройства. Схемотехника усилительных устройств. Обратные связи усилителей. Назначение обратных связей и способы их организации.

Общие сведения о материалах электронной техники. Виды связи в соединениях. Элементы зонной теории твердых тел. Проводящие материалы. Сверхпроводящие металлы и сплавы. Сплавы для термопар. Тугоплавкие металлы. Неметаллические проводящие материалы. Полупроводниковые материалы. Собственные и примесные полупроводники. Электрофизические явления в полупроводниках. Кремний. Карбид кремния. Полупроводниковые соединения на основе твердых растворов. Диэлектрики. Активные диэлектрики. Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрики. Пироэлектрики. Электреты. Жидкие кристаллы. Материалы для твердотельных лазеров. Магнитные материалы.

Методы расчета нелинейных электрических цепей. Нелинейные магнитные цепи при постоянных потоках. Методов расчета магнитных цепей Переходные электромагнитные процессы, законы коммутации и начальные условия; переходные процессы в RL-цепи,в RL-цепи постоянного и гармонического напряжении. Методы расчета переходных процессов в разветвленной цепи. Расчет переходных процессов при произвольных входных воздействиях с использованием интеграла Дюамеля. Цепи с распределеннымипараметрами.

Системы автоматического регулирования. Дифференциальные уравнения. переходные и передаточные функции. Частотные, логарифмические частотные характеристики РА. Типовые звенья системы. Колебательное, интегрирующее звенья. Исследование устойчивости линейных систем автоматического регулирования. Критерий устойчивости Михайлова. Преобразование сообщения в сигнал и разделение элементов. Методы избирания и групповой выбор. Основные узлы устройств ТУ-ТС. Усилительные и трансляционные пункты. Шифраторный, дешифраторный узел.

Импульные устройства. Алгебра логики. Логические сообщения, логические операции, простейшие логические элементы . Основные логические элементы. Типы логических микросхем. Основные параметры ИМС. Комбинационные логические схемы. Разновидности КЛС. Последовательностные интегральные КЛС. Распределители импульсов. Счетчики с произвольным коэффициентом счета. Счетчики импульсов. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Аналого-цифровые преобразователи (АЦП).

Классификация сигналов.Динамическое представление сигналов. Геометрическое представление сигналов. Обобщенное спектральное представление сигналов. Детерминированные сигналы. Теорема Котельникова. Спектр дискретного сигнала.Модулированные сигналы. Классификация видов модуляции. Случайные сигналы.Элементы теории вероятности. Случайные процессы и их вероятностные характеристики. Энергетический спектр случайного процесса. Теорема Винера-Хинчина, Основы теории линейно-параметрических цепей. Дискретная обработка сигналов и цифровые фильтры. Оптимальная линейная фильтрация сигналов.

Введение в цифровую электроники (ЦЭ). Системы счисления в ЦЭ. Базовые логические элементы. Булева Алгебра. Шифраторы и дешифраторы. Мультиплексоры и демультиплексоры. RS, D, JK и T триггеры. Счетчики прямого, обратного и реверсивного действия. Регистры сдвига: последовательные, параллельные и универсальные. Арифметические устройства. Cумматоры и вычитатели. Двоичное вычитание и суммирования. Двоичное умножение, двоичное деление.

Основные определения в микропроцессорных системах. Классификация МПС. Принципы фон Неймана. Архитектура МПС. Память в МПС. Классификация команд МПС. Состав команд МПС и ЭМП. Структура ЭМП. ЭМП схема выводов и назначение основных элементов. Программирование МПС. Язык АССЕМБЛЕР. Основные понятия. Прерывания в МПС и работа с ними. Стек в МПС и работа с ним. Программная модель МП. Интерфейсы ввода вывода МПС. Основные этапы документирования программ МПС.

Язык программирования Python. Операторы сравнения в Python. Преимущества и недостатки языка. Типы данных. Эквивалент null None. Проверка на None. Основные модули. Операции над файлами и директориями. Высокоуровневые функции для созданиия и чтения архивированных и сжатых файлов. Запрос размера терминала вывода. Модуль unittest. Интерфейс командной строки. Обнаружение тестов. Организация тестового кода. Проверки на успешность. Модуль subprocess. Модули fractions, cmath, glob, functools, os.path. Python для Web.

Функциональная схема и основные элементы системы цифровой связи. Соответствие модели OSI. Классификация сигналов. Анализ канала связи. Помехи и шумы. Методы регистрации цифрового сигнала. Знаковое кодирование. Импульсная модуляция. Отношение сигнал/шум. Основные принципы обнаружения и исправления ошибки. Коды Хемминга. Сверточные коды. Итеративные и каскадные коды. Понятие турбокодирования. Скремблирование. Групповая и поэлементная синхронизация. Системы с обратной связью.

Модели и профили жизненного цикла. Процессы жизненного цикла программных средств микропроцессорных и встраиваемых систем. Управление проектами программных средств систем автоматизации. Основные процессы программной инженерии. Общие вопросы выполнения процессов программной инженерии. Методы и инструменты программной инженерии. Формальные и прикладные модели программной инженерии. Использование методологии Теории систем и системного анализа в программной инженерии.

Преобразование оптического изображения в электрический сигнал. Структурная схема телевизионной системы. Принципы построения преобразователей. Датчики телевизионных сигналов и их характеристики. Системы цветного телевидения. Колориметрическое определение цвета. Цифровое представление сигналов изображения. Сжатие цифровых телевизионных сигналов. Сжатие видеосигнала по стандартам MPEG-1,2,4 и MPEG-7. Цифровая модуляция видеосигналов. Цифровое телевизионное вещание DVB. Системы радиовещания. Радиовещание в ДВ, СВ и КВ диапазонах. Цифровое радиовещание.

Задачи и принципы микроэлектроники и наноэлектроники.. Интегральные микросхемы (ИМС). Принцип интеграции. Основы технологии изготовления ИМС. Особенности структуры и топологии транзисторов в интегральном исполнении. Элементы биполярных и МДП ИМС. Различные типы ИМС. Квантово-размерные эффекты в наноэлектронике. Изготовление и методы исследования структур с квантовыми точками Устройства на основе квантовых эффектов.

Классификация беспроводных коммуникаций Методы преобразования спектра с использованием несущей. Амплитудная, частотная, двухпозиционная фазовая манипуляция. Когерентное и некогерентное детектирование. Многопозиционная фазовая и квадратурная амплитудная модуляция. Множественный доступ. Методы расширения спектра. Особенности канала передачи в беспроводных системах. Модели расчета потерь мощности сигнала. Концепция, компоненты, принципы и системы сотовой сети. Транкинговые системы. Бесшнуровая телефония. Стандарты IEEE 805.15.Х., IEEE 802.15.4: , 802.11. Технология LPWAN.

Освоение и расширение «академического» словаря: лексики нейтрального и формального стиля, характерной для таких видов письменной речи, как эссе, статья, отчет, официальное письмо и т.д.

Классификация цифровых ИМС. Сравнение различных подходов к проектированию цифровых устройств: с использованием интегральных микросхем малой интеграции, полностью заказных схем, базовых матричных кристаллов, интегральных схем с программируемой структурой и микроконтроллеров. Создание проекта в среде MAX+PLUSII. Основные проектные процедуры САПР MAX+PLUSII. Программа моделирования. Программатор ПЛИС. Использование графического редактора в сапрmax+plusii. Проектирование ПЛИС в базисе примитивов.

Развития технологии изготовления печатных плат. Монтаж электронных схем в корпусе и межсоединения высокой плотности. Физические характеристики печатных плат. Процесс проектирования печатных плат. Встроенные компоненты. Межсоединения высокой плотности. Технология межсоединений высокой плотности (HDI). Коммутационные платы поверхностного монтажа. Проектирование коммутационных плат поверхностного монтажа. Тестирование смонтированных плат. Проектирование гибких печатных плат. Специальные конструкции гибких плат.

Особенности распространения радиоволн в околоземном пространстве. Системы спутниковой связи; основные принципы построения. Основные характеристики, структура космических станций. Наземный сегмент. Структурная схема земной станции. Энергетический расчет спутниковой лини связи. Электромагнитная совместимость. Общие принципы построения РРЛ. Принципы построения аппаратуры. Определение высот антенных опор. Расчет устойчивости связи для цифровых РРЛ. Иерархии цифровых сигналов. Методы модуляции, кодирования и обработки сигналов в цифровых РРЛ.

Функциональные схемы радиопередающих устройств. Генератор с внешним возбуждением. Методы цифровой модуляции в современных устройствах радиосвязи и радиодоступа. Проблематика и пути её разрешения в части построения высокоэффективного и качественного усиления мощности многочастотных сигналов типа OFDM. Основные технические показатели и структуры радиоприемных устройств. Преобразователи частоты. Общие сведения о радиоприемных устройствах. Схемы построения. Основные узлы радиоприемных устройств. Радиовещательные приемники, технические характеристики, структурные схемы. Телевизионные приемники.

Понятие проколол и стек протоколов. Представление протоколов по функциональному назначению. Организации (IETF, IEEE, ISO, ITU-T) занимающиеся разработкой и регламентирующие протоколы. Базовая Эталонная Модель Взаимодействия Открытых Систем - ISO/OSI. Уровни, выполняемые задачи и соответствующие протоколы. Сравнение модели OSI и других моделей. Семейство протоколов TCP/IP, IPX/SPX. Стеки протоколов NetBIOS/SMB, NovellNetWare, DECnet. Протоколы Х.25, FrameRelay, MPLS, FTP. Протоколы телефонии V5, VoIP.

Классификация микропроцессоров и микроконтроллеров. Обзор современных микроконтроллеров различных фирм. Общая структурная схема микро-ЭВМ. Представление основных устройств микро-ЭВМ: микропроцессор, основная память, интерфейсы, внешние устройства, шина. Физическая организация памяти: ПЗУ и ОЗУ. CISC-процессор. RISC-процессор. Регистры общего назначения. Регистры внешних устройств. Конвейер команд. Подуровень датчиков и исполнительных механизмов: назначение технические средства. Контактные датчики. Основные типы исполнительных механизмов.

Введение в Интернет Вещей. Сценарии применения IoT. Технологии передачи дланных дляIoT. Аппаратная частьIoT. Стандартные интерфейсы. Обработка данных, облачные хранилища. Практическая работа с устройствами.

Бизнес-план предприятия агропромышленной отрасли как основа реализации предпринимательской идеи. Бизнес-планирование как элемент экономической политики фирмы. Организация планирования бизнеса. Место и роль бизнес-плана при управлении бизнесом. Аналитические разделы типового бизнес-плана на предприятиях. Ключевые разделы типового бизнес-плана. Основные элементы бизнес-планирования. Технология бизнес-планирования. Управленческий бизнес-план аграрного предприятия. Бизнес-планы проектов и решения практических задач управления бизнесом.

Методология проектирования интегральных схем. Принципы проектирования. Методы проектирования. Этапы проектирования электронных устройств. Разработка спецификации. Логическое проектирование. Схемотехническое проектирование. Топологическое проектирование. Компонентное проектирование. Архитектура САПР электронных устройств. Программные средства проектирования. Маршруты проектирования СБИС. Автоматизация проектирования полузаказных СБИС. Автоматизация проектирования заказных СБИС. Средства проектирования компании CADENCE. Средства проектирования компании SYNOPSYS. Средства проектирования компании MENTOR GRAPHICS.

Проблема оценки надежности РЭА. Основные понятия теории надежности РЭА. Надежность элемента технических систем РЭА. Математический аппарат теории надежности РЭА. Понятия отказа и восстановления элементов РЭА. Функции распределения безотказной работы РЭА. Определение надежности технических системы РЭА по надежности ее элементов. Аппаратурная избыточность. Факторы определяющие надежность РЭА. Надежность системы с восстановлением РЭА .

Владеть глубокими знаниями в области естественно-математических наук и истории.

Владеть глубокими знаниями информационных и компьютерных технологий, основ и элементной базы телекоммуникации, используемых в профессиональной деятельности.

Демонстрировать знания основ проектирования и монтажа, быть способным к эксплуатации радиотехнических и инфотелекоммуникационных устройств и систем, владеть методами расчета электрических цепей.

Владеть глубоким уровнем знаний в области аналоговых и цифровых электронных технологий, иметь опыт схемотехнического моделирования, демонстрировать знания в области микропроцессорных систем и владеть навыками программирования микроконтроллеров.

Уметь проводить расчеты по проекту систем и сетей инфокоммуникаций, использовать современные пакеты прикладных компьютерных программ для расчетов, моделирования и проектирования радиоэлектронных устройств и систем инфокоммуникаций.

Иметь знания по теории электрической и цифровой связи, о методах, принципах функционирования устройств обработки и преобразования сигналов передачи данных.

Знать основы радиоэлектронных цепей и сигналов, излучения, распространения и приема радиоволн, различать типы антенно-фидерных устройств, знать технологии беспроводной связи и иметь представление об их различиях, уметь проводить расчет беспроводной сети передачи данных проводных и беспроводных систем.

Применять теоретические знания при решении задач проектирования радиоэлектронных и инфокоммуникационных систем.

Демонстрировать знания современных технологий, требований стандартизации, метрологического обеспечения и безопасности жизнедеятельности при разработке и эксплуатации радиотехнических устройств и систем инфокоммуникаций.

Владеть государственным языком и одним иностранным языком для предоставления и документирования информации, уметь использовать нормативную и правовую документацию, характерную для области инфокоммуникационных технологий и систем связи, быть готовым к чтению проектной и рабочей технической документации.

Быть готовым к использованию основ философских, социально-политических, экономических и правовых знаний в практической инженерной деятельности.

Иметь социально-гуманитарное мировоззрение, общую психологическую культуру будущего специалиста в инженерии и должный уровень физической подготовленности.