LÝ THUYẾT TRƯỜNG điện từ và SIÊU CAO tần

LÝ THUYẾT TRƯỜNG ĐIỆN TỪ VÀ SIÊU CAO TẦN
(Electromagnetic Field Theory and Microwave Engineering Fundamentals)
1. Thông tin chung về môn học
- Tên môn học: Lý thuyết trường điện từ và siêu cao tần
- Mã môn học: DTLM1203
- Số đvht: 5
- Loại môn học: bắt buộc
- Các môn học tiên quyết: Vật lý, Toán cao cấp, Lý thuyết mạch
- Phân bổ giờ đối với các hoạt động:
 Giảng lý thuyết : 69 tiết
 Hướng dẫn bài tập trên lớp : 2 tiết
 Thảo luận trên lớp :
 Thực hành, thí nghiệm : 4 tiết
 Hoạt động theo nhóm :
- Tự học :
- Khoa/Bộ môn phụ trách môn học: Kỹ thuật Điện tử/ Lý thuyết mạch
2. Mục tiêu của môn học
- Kiến thức: Phương pháp khảo sát tương tác của trường điện từ với các môi trường
chất; sự lan truyền của sóng trong không gian tự do, trong các hệ định hướng
- Kỹ năng: Áp dụng hệ phương trình Macxoen, các đinh luật, các phương trình để giải
các bài toán về trường điện từ và siêu cao tần.
- Thái độ, chuyên cần: Nghiêm túc, đi học đầy đủ có ý thức xây dựng bài học.
3. Tóm tắt nội dung môn học
Học phần Lý thuyết trường điện từ và Kỹ thuật siêu tần thuộc phần kiến thức cơ sở
cho các chuyên ngành, điện – điện tử, viễn thông. Học phần này có mục đích xây dựng những
phương pháp khảo sát, nêu những khái niệm cơ bản chung liên quan đến trường điện từ, trình
bày các định luật, các nguyên lý cơ bản của trường điện từ, cùng các quy luật và tính chất lan
truyền của sóng điện từ trong chân không, trong không gian vô hạn và các quá trình lan
truyền sóng siêu cao tần trong các loại đường truyền dẫn phổ biến. Mô tả các quá trình dao
động điện từ ở dải siêu cao tần trong các mạch dao động cộng hưởng khác nhau. Nghiên cứu
nguyên lý các mạng nhiều cực siêu cao tần và các linh kiện điện tử và bán dẫn siêu cao tần.

4. Nội dung chi tiết môn học
Chương 1: Các định luật và nguyên lý cơ bản của trường điện từ
1.1. Các đại lượng đặc trưng cơ bản cho trường điện từ.
1.2. Định luật Ôm và định luật bảo toàn điện tích.
1.3. Các đặc trưng cơ bản của môi trường truyền sóng điện từ.
1.4. Các phương trình Macxoen.
1.5. Điều kiện bờ đối với các vectơ của trường điện từ.
1.6. Năng lượng của trường điện từ - Định lý Poyntinh.
1.7. Định lý nghiệm duy nhất.
1.8. Trường tĩnh điện
1.9. Từ trường của dòng điện không đổi
1.10. Trường điện từ biến thiên
Chương 2: Bức xạ sóng điện từ.
2.1. Phương trình sóng cho các vecto cường độ trường.
2.2. Phương trình sóng cho thế điện động
2.3. Phương trình sóng cho vecto Hec
2.4. Tìm nghiệm phương trình sóng.
2.5. Trường điện từ của lưỡng cực điện.
2.6. Trường điện từ của lưỡng cực từ.
Chương 3: Sóng điện từ phẳng
3.1. Nghiệm phương trình sóng đối với sóng phẳng
3.2. Sự phân cực của sóng phẳng
3.3. Sóng phẳng đồng nhất trong các môi trường đồng nhất và đẳng hướng.
3.4. Hiệu ứng bề mặt
3.5. Sự phản xạ và khúc xạ sóng điện từ
3.6. Điều kiện bờ gần đúng Lêôntôvich
3.7. Nguyên lý HuyGhen-Kiêchôp
3.8. Nguyên lý dòng tương đương.
Chương 4: Sóng điện từ phẳng trong các hệ định hướng
4.1. Khái niệm về sóng điện từ định hướng và các hệ định hướng.

4.2. Tìm nghiệm phương trình sóng trong hệ định hướng tổng quát.
4.3. Ống dẫn sóng chữ nhật
4.4. Ống dẫn sóng trụ tròn
4.5. Cáp đồng trục
4.6. Đường dây song hành.
4.7. Mạch giải
4.8. Ống dẫn sóng điện môi.
Chương 5: Hộp cộng hưởng
5.1. Độ phẩm chất của hộp cộng hưởng, các hộp cộng hưởng đơn giản.
5.2. Các hộp cộng hưởng phức tạp.
5.3. Điều chỉnh tần số cộng hưởng của hộp cộng hưởng.
5.4. Kích thích và ghép năng lượng trong ống dẫn sóng và hộp cộng hưởng.
Chương 6: Mạng nhiều cực siêu cao tần
6.1. Mạng nhiều cực siêu cao tần.
6.2. Ma trận sóng của mạng nhiều cực siêu cao.
6.3. Mạng 2 cực
6.4. Mạng 4 cực
6.5. Một số ví dụ về mạng 4 cực đơn giản.
6.6. Các loại chuyển tiếp.
6.7. Các bộ suy giảm
6.8. Các bộ quay pha.
6.9. Mạng 6 cực
6.10. Các bộ ghép định hướng.
6.11. Các bộ cầu siêu cao
6.12. Các phần tử siêu cao tần có ferít
6.13. Phối hợp trở kháng ở siêu cao tần
6.14. Bộ lọc siêu cao tần.
5. Học liệu
- Học liệu bắt buộc:
+ Sách, giáo trình chính:

[1]. Kiều Khắc Lâu, Lý thuyết trường Điện từ, NXB Giáo dục, 1999.
[2]. Kiều Khắc Lâu, Cơ sở kỹ thuật siêu cao tần, NXB Giáo dục, 1998.
- Học liệu tham khảo
[1].Đinh Văn Niệm, Bài giảng Lý thuyết trường điện từ, Học viện Công nghệ Bưu
chính Viễn thông, 1999
[2].Nguyễn Bình Thành, Nguyễn Trần Quân, Lê Văn Bảng, Cơ sở lý thuyết
trường điện từ, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, 1970.
[3].Phan Anh, Trường điện từ và truyền sóng, NXB ĐHQG Hà Nội, 2000.
[4].Ngô Nhật Ảnh, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Trường điện từ, NXB Đại học Quốc
gia Tp.HCM, 2000.
[5].Vũ Đình Thành, Lý thuyết cơ sở kỹ thuật siêu cao tần, NXB Khoa học và Kỹ
thuật, 1997.
[6].Ngô Nhật Ảnh, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Bài tập trường điện từ, NXB Đại
học Quốc gia Tp.HCM, 2000
[7].David M.Pozar, Microwave Engineering – 2
nd
edition, John Wiley & Sons,
Inc., 1998.
[8].J.A.Stratton, Electromagnetic theory, Mc.Graw Hill book company Inc. New
York and London 1941.
[9].J.Van Bladet, Electromagnetic fields, Mc.Graw Hill book company Inc. New
York and London 1964.
- Học liệu bổ trợ
Phần mềm Matlab.
6. Hình thức tổ chức dạy học:
Lịch trình dạy
Thời
gian
Nội dung
Hình thức tổ chức dạy-học Yêu cầu

sinh viên
chuẩn bị
trước khi
lên lớp
Ghi
chú
Giờ lên lớp
Thực
hành,
thí
nghiệ
m (đã
Tự
học,
tự
nghiê
n cứu
Lý
thuyết
Hướn
g dẫn
Bài
tập
Thảo
luận
Tuần 1: Chương 1: Các
định luật và nguyên lý cơ
bản của trường điện từ
1.1. Các đại lượng đặc
trưng cơ bản cho

trường điện từ.
1.2. Định luật Ôm và định
luật bảo toàn điện
tích.
1.3. Các đặc trưng cơ bản
của môi trường truyền
5 4 Đọc
Quyển 1,
tr 1-19
sóng điện từ.
1.4. Các phương trình
Macxoen.
1.5. Điều kiện bờ đối với
các vectơ của trường
điện từ.
1.6. Năng lượng của
trường điện từ - Định
lý Poyntinh.
Tuần 2:
1.7. Định lý nghiệm duy
nhất.
1.8. Trường tĩnh điện
1.9. Từ trường của dòng
điện không đổi
1.10. Trường điện từ biến
thiên
5
Đọc
Quyển 1,
trang 19

– 43
Tuần 3:
Chương 2: Bức xạ
sóng điện từ.
2.1.Phương trình sóng cho
các vecto cường độ
trường.
2.2.Phương trình sóng cho
thế điện động
2.3.Phương trình sóng cho
vecto Hec
5
Đọc
Quyển 1,
trang 45
– 51
Tuần 4:
2.4.Tìm nghiệm phương
trình sóng.
2.5.Trường điện từ của
lưỡng cực điện.
2.6.Trường điện từ của
lưỡng cực từ.
5
Đọc
Quyển 1,
trang 52
– 62
Tuần 5:
Chương 3: Sóng

điện từ phẳng
3.1. Nghiệm phương
trình sóng đối với sóng
phẳng
3.2. Sự phân cực của
sóng phẳng
3.3. Sóng phẳng đồng
nhất trong các môi
trường đồng nhất và
đẳng hướng.
5
Đọc
Quyển 1,
trang 67
– 72
Tuần 6:
3.3. Sóng phẳng đồng nhất
trong các môi trường
đồng nhất và đẳng
hướng (tiếp theo)
3.4. Hiệu ứng bề mặt.
3.5. Sự phản xạ và khúc
xạ sóng điện từ.
4 1
Đọc
Quyển 1,
trang 71
– 83
Tuần 7:
3.6. Điều kiện bờ gần

đúng Lêôntôvich.
3.7. Nguyên lý
HuyGhen-Kiêchôp.
3.8. Nguyên lý dòng
tương đương.
Kiểm tra giữa kỳ
5
Đọc
Quyển 1,
trang 84
– 90
Tuần 8:
Chương 4: Sóng
điện từ phẳng trong
các hệ định hướng
4.1. Khái niệm về sóng
điện từ định hướng và
các hệ định hướng.
4.2. Tìm nghiệm
phương trình sóng
trong hệ định hướng
tổng quát.
4.3. Ống dẫn sóng chữ
nhật
5
Đọc
Quyển 2,
trang 7 –
21
Tuần 9:

4.3. Ống dẫn sóng chữ nhật
(tiếp theo)
4.4.Ống dẫn sóng trụ tròn
4.5. Cáp đồng trục
4 1
Đọc
Quyển 2,
trang 21
– 41
Tuần 10
4.6.Đường dây song hành.
4.7.Mạch giải
4.8.Ống dẫn sóng điện môi
5
Đọc
Quyển 2,
trang 42
– 55.
Tuần 11
Chương 5: Hộp cộng
hưởng
5.1.Độ phẩm chất của hộp
cộng hưởng, các hộp
cộng hưởng đơn giản.
5 Đọc
Quyển 2,
trang 65
– 92
5.2.Các hộp cộng hưởng
phức tạp.

5.3.Điều chỉnh tần số cộng
hưởng của hộp cộng
hưởng.
Tuần 12
5.4.Kích thích và ghép
năng lượng trong ống
dẫn sóng và hộp cộng
hưởng.
Chương 6: Mạng nhiều
cực siêu cao tần
6.1.Mạng nhiều cực siêu
cao tần.
6.2.Ma trận sóng của mạng
nhiều cực siêu cao.
6.3.Mạng 2 cực
6.4.Mạng 4 cực
5
Đọc
Quyển 2,
trang 95
– 126
Tuần 13
6.5.Một số ví dụ về mạng 4
cực đơn giản.
6.6.Các loại chuyển tiếp.
6.7.Các bộ suy giảm
6.8. Các bộ quay pha.
6.9. Mạng 6 cực
6.10. Các bộ ghép định
hướng.

5
Đọc
Quyển 2,
trang
127 –
156.
Tuần 14
6.11. Các bộ cầu siêu cao
6.12. Các phần tử siêu cao
tần có ferít
6.13. Phối hợp trở kháng ở
siêu cao tần
6.14. Bộ lọc siêu cao tần.
6
Đọc
Quyển 2,
trang
157 –
217.
Ghi chú: Thống nhất toàn bộ các môn học sẽ thực hiện kiểm tra giữa kỳ vào tuần thứ 8
7. Thang điểm đánh giá: từ 0 đến 10
8. Phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập môn học: bao gồm các
phần sau (hình thức kiểm tra cuối kỳ, trọng số các nội dung cần phải thông qua Trưởng
Bộ môn).
8.1 Các loại điểm kiểm tra và hình thức đánh giá:
- Tham gia học tập trên lớp: (đi học đầy đủ, chuẩn bị bài tốt và tích cực thảo luận,…);
- Phần tự học, tự nghiên cứu có hướng dẫn của giảng viênHoạt động theo nhóm:
- Kiểm tra - đánh giá giữa kì: thi viết
- Kiểm tra - đánh giá cuối kì: thi viết
8.2 Trọng số các loại điểm kiểm tra:

- Tham gia học tập trên lớp: 10 %
- Thực hành/Thí nghiệm/Bài tập/Thảo luận: 15 %
- Kiểm tra giữa kỳ: 10 %
- Kiểm tra cuối kỳ: 65 %