Метод Олинера, метод моментов, конечных элементов,  конечных разностей, методы физической и геометрической оптики, теории дифракции, асимптотические методы, реализованные в современных пакетах. Обзор, сравнение, точность расчета, выбор метода решения для решения конкретной задачи.

Утилита CST DS. Схематическое представление структуры СВЧ. Проектирование малошумящих транзисторных СВЧ усилителей. Согласование и оптимизация.

Построение интерфейса CST Studio Suite, ускорение и автоматизация формулировки задачи, черчение конструкции (2D, 3D, осесимметричность), импорт, экспорт, объединение мощности компьютеров для решения больших задач. Этапы проектирования. Параметрический синтез, оптимизация, расчет статистических характеристик и процента выхода годных. Программа CST Particle Studio. Типовые задачи, решения и шаблоны в программе.

Сравнение методов решения на примере проектирования СВЧ микрополоскового фильтра, фильтра на диэлектрических резонаторах. Включение активных элементов в микрополосковый тракт: транзистор, диод, в волновой тракт. Методы оптимизации, реализованные в современных САПР. Выбор целевой функции и выполнение оптимизации.

Возбуждение СВЧ структур: плоская волна, волноводные порты, дискретные порты, порты Флоке. Источники колебаний со стабильной частотой. Устройства на высших типах волн. Источники частиц в CST Particle Studio. Поверхностный и точечный источник. Модель термоэмиссии.

Падение плоской волны на границу раздела сред. Многослойные среды. Дисперсионные модели материалов: плазма, анизотропные материалы. Расчет ферритовых устройств: поляризатор, циркулятор, фазвращатель. Асимтотические методы расчета и реализация их в CST SUITE.

Согласование в волноводных и микрополосковых структурах. Использование формул и диаграммы Смита для решения задачи согласования антенны и генератора.Электронная диаграмма Смита. Согласование антенны, используя дискретные элементы  и компоненты на распределенных параметрах. Многопортовые излучающие структуры. Расчет характеристик с учетом влияния отдельных элементов многопортовых антенн. Антенны навигационных систем. Пач-антенны и их модификации. Логопериодические, Уда-Яги, зеркальные, конические антенны, антенны для систем сотовой связи.

Пред- и постобработка данных в современных САПР СВЧ.

Расчет тепловых задач. Уравнение теплопроводности.  Решение задач в диэлектрической среде с потерями. Расчет  температурного распределения в диэлектрическом объекте. Расчет удельной  мощности поглощения в голове пользователя сотового телефона SAR.

Моделирование  электронных ламп, СВЧ структур, охваченных корпусом: транзисторные СВЧ усилители, малошумящие усилители, в условиях изменения внешней  температуры.  Устойчивость, склонность к возбуждению. Генератор на диэлектрических резонаторах.  

Решение задач, связанных с работой СВЧ структур в условиях космоса: мультипакция, пробои, температурные режимы.  Моделирование щелевого фильтра и расчет мультипакции.

Расчет  удельной мощности поглощения в диэлектрических средах при действии СВЧ мощности, моделирование элементов волноводных тракта медицинского назначения.    

Проектирование антенн, делителей мощности, фазовращателей, направленных ответвителей.  Применение вспомогательных средств САПР, основанных на базе данных. Программа Antenna Magus. Библиотеки антенных систем и подсистем. Ускорение процесса проектирования, от постановки задач до макетирования. 3D принтеры и их место в цикле создания СВЧ систем.

Моделирование и анализ антенных решеток численными методами. Алгоритм проектирования АФАР конечного размера. Проектирование делителей и сумматоров мощности, а также фильтров на СИФ-волноводах

Гибридные  методы, объединяющие несколько методов расчета для решения задач электродинамического моделирования. Последовательные и параллельные методы.    

Включение  активных и пассивных дискретных элементов в трехмерную волноводную и излучающую структуру. Включение  активного элемента (биполярный и полевой транзистор) в волноводную и  микрополосковую структуру, расчет коэффициента шума, мощности насыщения и устойчивости.  

Расчет диаграммы направленности и диаграммы сканирования антенной решетки. Проектирование микрополосковых делителей мощности для антенной решетки. Увеличение диапазона рабочих углов и исключения слепых углов. Антенны навигационного назначения, и зависимость их характеристик от структуры носителей.    

Решение задач электромагнитной совместимости. Моделирование работы антенных систем на летательных аппаратах при изменении положения в пространстве. Антенные системы беспилотных летательных аппаратов.    

Создание и моделирование электронной пушки и многоступенчатого коллектора частиц. Расчет кильватерных полей в ускорителе. Моделирование коллектора клистрона.

Создание и моделирование лампы бегущей волны. Черчение и моделирование замедляющей системы ЛБВ. Оптимизация ЛБВ.

Создание и моделирование магнетрона. Антенные системы и интегральные СВЧ схемы: Wi-Fi, Blutooth. Макросы, интеграция современных САПР с MathCAD и MаthLAB.

Зачётное тестирование