电磁场理论与微波技术基础（第2版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《电磁场理论与微波技术基础（第2版）》讲述“电磁场与微波技术”的基本概念、基本分析与计算方法以及基本原理。《电磁场理论与微波技术基础（第2版）》力求内容精练，物理概念清晰，文字易懂，便于自学。
　　《电磁场理论与微波技术基础（第2版）》分上、下两篇，共14章。上篇8章：矢量分析、静电场、恒定电场、静磁场、时变电磁场、平面电磁波、规则传输系统（Ⅰ）——金属波导以及天线（Ⅰ）——电磁波的辐射和接收的理论基础；下篇6章：传输线理论、规则传输系统（Ⅱ）——集成传输系统、微波谐振腔、微波网络基础、微波无源元件以及天线（Ⅱ）——线天线和面天线。《电磁场理论与微波技术基础（第2版）》每章均精选了适量的例题和习题，例题和习题涵盖核心内容，选题广泛，难易适中。
　　《电磁场理论与微波技术基础（第2版）》可供工科信息工程、电子科学与技术等专业的本科生、专科生以及高职学生用作教材，也可供高校有关专业的学生和有关科技人员用作参考书。

内页插图

目录

绪论
上篇 电磁场理论基础
第1章 矢量分析
1.1 矢量的表示及其代数运算
1.1.1 矢量的表示及距离矢量
1.1.2 矢量的代数运算
1.2 标量场和矢量场
1.3 标量场的梯度
1.3.1 梯度的定义
1.3.2 梯度运算的基本公式
1.4 矢量场的通量、散度与散度定理
1.4.1 通量
1.4.2 散度的定义
1.4.3 散度运算的基本公式
1.4.4 散度定理
1.5 矢量场的环量、旋度与斯托克斯定理
1.5.1 环量
1.5.2 旋度的定义
1.5.3 旋度运算的基本公式
1.5.4 斯托克斯定理与旋度定理
1.6 标量场、矢量场的重要性质和定理
1.6.1 两个重要性质
1.6.2 三个重要定理
1.7 正交曲线坐标系
1.7.1 正交曲线坐标系的单位矢量和度量因子
1.7.2 正交曲线坐标系中场论的表达式
习题

第2章 静电场
2.1 真空中静电场的基本方程
2.1.1 静电场的源——电荷和电荷密度
2.1.2 真空中静电场的基本方程
2.2 电位及其电位方程
2.2.1 电位
2.2.2 电位方程
2.3 电介质中的静电场
2.3.1 电偶极子的电位和电场强度
2.3.2 电介质中的静电场
2.4 静电场中的导体与带电系统中的电容
2.4.1 静电场中导体的特点
2.4.2 电容
2.5 静电场的边界条件
2.5.1 场矢量D和E的边界条件
2.5.2 电位的边界条件
2.6 静电场边值问题的解法
2.6.1 分离变量法
2.6.2 镜像法
2.7 静电场的能量、能量密度及电场力
2.7.1 静电场的能量和能量密度
2.7.2 用虚位移法求电场力
习题

第3章 恒定电场
3.1 恒定电场的源——恒定电流
3.1.1 恒定电流和电流密度
3.1.2 电荷守恒定律(电流连续性方程)
3.2 恒定电场的形成
3.3 恒定电场的基本方程
3.4 恒定电场的边界条件
3.5 损耗功率和焦耳定律
3.6 静电比拟
习题

第4章 静磁场
4.1 真空中静磁场的基本方程
4.1.1 毕奥一萨伐尔定律与磁通量密度
4.1.2 磁通量与磁通连续性原理
4.1.3 安培环路定律与磁场强度
4.2 静磁场的矢量磁位及其方程
4.2.1 矢量磁位
4.2.2 矢量磁位方程
4.3 磁介质中的静磁场
4.3.1 磁偶极子的矢量磁位和磁通量密度
4.3.2 磁介质中的静磁场
4.4 静磁场的边界条件
4.4.1 场矢量B和H的边界条件
4.4.2 矢量磁位A的边界条件
4.5 电感
4.5.1 自感
4.5.2 互感
4.6 静磁场的能量、能量密度及磁场力
4.6.1 静磁场的能量与能量密度
4.6.2 用虚位移法求磁场力
习题

第5章 时变电磁场
5.1 电磁感应定律与全电流定律
5.1.1 电磁感应定律
5.1.2 全电流定律
5.2 麦克斯韦方程组
5.2.1 微分形式的麦克斯韦方程组
5.2.2 时变场的本构关系
5.2.3 积分形式的麦克斯韦方程组
5.3 时变电磁场的边界条件
5.3.1 一般情况
5.3.2 特殊情况
5.4 坡印亭定理和坡印亭矢量
5.4.1 坡印亭定理
5.4.2 坡印亭矢量
5.5 波动方程和电磁位函数
5.5.1 波动方程
5.5.2 电磁位函数的方程及其解
5.6 时谐(正弦)电磁场的复数表示
5.6.1 复数形式的麦克斯韦方程组
5.6.2 复数形式的边界条件
5.6.3 复矢量E和H的矢量亥姆霍兹方程
5.6.4 复坡印亭矢量和复坡印亭定理
习题

第6章 平面电磁波
6.1 理想媒质中的平面波
6.1.1 平面波的电磁场
6.1.2 平面波的传播特性参量与传播特性
6.1.3 沿任意方向传播的平面波
6.2 导电媒质中的平面波
6.2.1 导电媒质的分类
6.2.2 平面波在导电媒质中的传播特性
6.3 平面波的极化
6.3.1 线极化
6.3.2 圆极化
6.3.3 椭圆极化
6.4 平面波的反射与透射
6.4.1 平面波在两种媒质的平面交界面上的斜入射
6.4.2 平面波在两种媒质的平面交界面上的垂直入射(正入射)
6.5 全反射和全透射
6.5.1 全反射
6.5.2 全透射
习题

第7章 规则传输系统(Ⅰ)——金属波导
7.1 柱形传输系统中的导波及其特性
7.1.1 柱形传输系统中导波的电磁场
7.1.2 导波的分类及其TEM模、TM模和TE模的传输特性
7.2 矩形波导
7.2.1 矩形波导中的模式及其场分布
7.2.2 传输特性
7.2.3 矩形波导中的主模——TE10模(H10模)
7.2.4 矩形波导的传输功率、导体衰减与尺寸选择
7.2.5 矩形波导中高次模式的场结构
7.2.6 脊形波导简介
7.3 圆形波导
7.3.1 亥姆霍兹方程在圆柱坐标系中的解
7.3.2 圆波导中的模式及其传输特性
7.3.3 圆波导的传输功率、导体衰减和尺寸选择
7.3.4 圆波导中的常用模式
7.3.5 圆波导中高次模式的场结构
7.4 同轴线
7.4.1 同轴线中的主模——TEM模
7.4.2 同轴线中的高次模式
7.4.3 同轴线的传输功率、衰减和尺寸选择
7.5 金属波导的激励与耦合
习题

第8章 天线(Ⅰ)——电磁波的辐射和接收的理论基础
8.1 电磁波辐射的基本概念与电磁对偶性原理
8.1.1 辐射的基本概念
……

下篇 微波技术基础
第9章 传输线理论
第10章 规则传输系统(Ⅱ)——集成传输系统
第11章 微波谐凯腔
第12章 微波网络基础
第13章 微波无源元件
第14章 天线(Ⅱ)——线天线和面天线
附录
参考文献

精彩书摘

　　③趋肤效应众所周知，交流电有趋肤效应，电流流动趋向于导体表面的薄层。趋肤效应在较低频段并不显著，但在微波波段却影响很大，趋肤深度几乎趋于零（如在5GHz时铜的趋肤深度约为1‰毫米），导线呈现的电阻很大。这就是采用金属波导且将其内壁表面镀银或镀金的原因。
　　④热效应
　　有耗物质中的分子受到微波辐射后会相互摩擦而引起物质的温度升高，这就是微波的热效应。因此，水、含水或含脂肪的物质对微波有吸收作用，利用物质吸收微波所产生的热效应可对其进行加热。因为各种物质对微波的吸收能力不同，所以微波对各种物质的加热具有选择性。
　　（3）雨、雪等对微波会产生吸收和反射
　　雨、雪、云、雾对微波都有程度不同的吸收和反射。利用这一特点，可用厘米波或毫米波雷达来观测雨、雪、云、雾的存在和流动。气象雷达就是利用这一特性来预报邻近地区的天气变化情况。（4）微波可穿透电离层我们知道，地球被一层厚厚的大气所包围，由于受太阳的辐射，距离地球表面约60～400km范围内的高空大气被电离，形成一个电离层。一般频率较低的无线电波不能穿透电离层，它们将被电离层反射回来。由于微波的频率很高，它能穿透电离层而不被电离层所反射。于是人们利用这个特点，使卫星通信成为现实。（5）微波的信息容量大在微波波段中包含着10000个长、中、短和超短波波段。这表明在一个不太宽的相对频带中可传送较多的信息量，因而微波容纳的信息量很大。基于这一特点，模拟特别是数字微波通信得到了巨大的发展。（6）微波的散射特性当微波入射到物体上时，会在除入射方向以外的方向上出现散射，散射是入射波和该物体相互作用的结果，所以散射波携带了大量的物体的信息。基于微波的散射特性，人们可以通过提取不同物体的散射特性信息，对物体进行识别。微波遥感和微波成像就基于这一特性。

前言/序言

　　本书是为高等学校工科电子类相关专业的本科生学习“电磁场与波”、“微波技术与天线”或“电磁场与微波技术”课程而编写的教学用书，是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
　　本书是在2004、2005年出版的《电磁场理论与微波技术基础》的基础上重新编写的，共14章，分上、下两篇。上篇包括8章，是原教材上册中的“电磁场理论基础”部分，本版将原教材上册中的内容按照先“静态”后“时变”的次序重新改写或编排。其中第1章为矢量分析，第2、3和4章依次为静电场、恒定电场和静磁场，第5、6和7章则分别是时变电磁场、平面电磁波和规则传输系统（I）——金属波导，第8章为天线（Ⅰ）——电磁波的辐射和接收的理论基础。下篇包括6章，是原教材下册中的“微波技术基础”部分。其中第9章为传输线理论，第10、11和12章依次是规则传输系统（Ⅱ）——集成传输系统、微波谐振腔和微波网络基础，第13和14章则是微波无源元件和天线（Ⅱ）——线天线和面天线。
　　本书的参考教学时数为90学时（上、下篇各45学时），若学时数为72或63等时，则可根据教学需要自由取舍各章加注“*”号的部分内容。删除部分内容后，基本不会影响本书内容的连贯性。
　　编者以“重基础，宽口径”的教学方针为指导，适当拓宽本书的内容覆盖面。全书条理清楚，深入浅出，便于教学和自学。修订后的教材比原教材更突出了基本概念和基本理论，加强了集成传输系统及其无源元件等方面的内容，调整了部分章节的例题和习题。
　　在本书的编写和修订过程中，本校电子信息与电气工程学院、电子工程系和射频与微波技术研究中心的有关领导和同事们曾给予多方面的鼓励与支持，东南大学出版社的李玉老师为本书的出版提供无私的帮助并付出辛勤劳动，书稿承蒙东华大学陈光教授仔细审阅，并提出了许多宝贵的修改意见。有关的博士生、硕士生和本科生对本书的编写和修订也提供过一定的帮助。对上述在本书的编写和修订工作中曾给予鼓励、支持和帮助的同志们，编者一并表示衷心的感谢。
　　由于编者水平有限和时间仓促，书中难免存在疏漏与错误，欢迎读者提出批评和指正。
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