電磁波空間傳播 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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張瑜 著

圖書標籤:

• 電磁波
• 空間傳播
• 無綫通信
• 電磁場理論
• 天綫
• 無綫電波傳播
• 電波傳播
• 通信工程
• 電磁兼容
• 射頻技術

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560617886

版次：1

商品編碼：10778001

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2007-04-01

頁數：213

正文語種：中文

內容簡介

《電磁波空間傳播》主要介紹電磁波空間傳播的基礎知識，實際工作中的電波傳播的問題，以及對它的解決方法和有關計算公式。全書共分為9章，第1-3章是電磁波傳播的基礎，主要介紹電磁波理論基礎和電磁波傳播的基本概念。

目錄

第1章 電磁場與電磁波理論基礎 1
1.1 電磁場與電磁波的起源與發展 1
1.1.1 電的發現 1
1.1.2 靜電學理論的建立 2
1.1.3 電動理論的建立 2
1.1.4 電與磁的關係 3
1.1.5 麥剋斯韋電磁理論的建立 4
1.2 麥剋斯韋方程組 5
1.3 邊界條件 7
1.4 波動方程 8

1.5 均勻介質中的平麵波與球麵波 10
1.5.1 平麵波 10
1.5.2 球麵波 11
1.5.3 遠場近似條件 12
習題 13

第2章 電磁波的輻射與接收 14
2.1 電磁波譜 14
2.2 電磁波的輻射與接收 16
2.3 天綫 18
2.3.1 無綫電頻段的收/發天綫 18
2.3.2 天綫主要技術指標 18
2.3.3 常用天綫類型 19
習題 21

第3章 電波傳播基本概念 22
3.1 電波傳播的曆史與發展 22
3.1.1 光輝的電波傳播試驗 22
3.1.2 電波傳播研究進程 23
3.1.3 電波傳播學科發展模式和特點 24

3.2 基本原理與概念 24
3.2.1 惠更斯—費涅爾原理 24
3.2.2 費涅爾區、 帶、 半徑 25
3.2.3 無綫電波的極化 27

3.3 無綫電波在自由空間傳播 28
3.3.1 自由空間接收功率 28
3.3.2 自由空間損耗 29
3.3.3 自由空間接收場強 29

3.4 傳輸媒質對電波傳播的影響 30
3.4.1 傳輸損耗 31
3.4.2 衰落現象 32
3.4.3 傳輸信號失真 32
3.4.4 電波的摺射、 反射和繞射現象33
3.4.5 乾擾與噪聲34
3.5 無綫電係統的信道及傳播效應 34
習題 36

第4章 電波傳播環境與建模 38
4.1 地球及外圍空間 38
4.2 地麵波傳播環境 40
4.3 對流層電波傳播大氣環境 42
4.3.1 低層大氣中的無綫電氣象參數 42
4.3.2 大氣摺射率 45
4.3.3 大氣摺射率變化特點 45

4.4 電離層電波傳播環境 48
4.4.1 電離層的形成 48
4.4.2 電離層的結構 49
4.4.3 電離層電子濃度變化特點 51
4.4.4 電離層摺射率的計算 53

4.5 對流層電波環境的測量與建模 54
4.5.1 對流層大氣環境參數測量 54
4.5.2 對流層大氣摺射率剖麵模型的建立 57

4.6 電離層電子濃度的測量與建模 61
4.6.1 電離層電子濃度的測量 61
4.6.2 下電離層電子濃度剖麵的建立 62
4.6.3 上電離層電子濃度剖麵的建立 63
習題 70

第5章 地麵波傳播 72
5.1 地麵波傳播的場分布 72
5.2 均勻光滑地麵的地波傳播 75
5.3 分段均勻路徑的地波傳播 78
5.3.1 Millington經驗公式 78
5.3.2 海岸摺射效應 78

5.4 不均勻光滑地（海）麵的地波傳播 79
5.4.1 積分方程法 79
5.4.2 障礙影響與電波繞射 80

5.5地下與水下傳播 81
5.5.1地下波的傳播方式 81
5.5.2 水下波的傳播與叢林通信 82
習題 83

第6章 對流層電波傳播 84
6.1 對流層摺射 84
6.1.1 球麵分層大氣中的摺射 85
6.1.2 大氣摺射的各種形式 87
6.1.3 大氣摺射的基本公式 88

6.2 電波摺射實用修正方法 94
6.2.1 單脈衝雷達電波摺射誤差修正方法 94
6.2.2 多站雷達係統電波摺射誤差修正方法 97
6.2.3 光學雷達電波摺射誤差修正方法 101
6.2.4 任意大氣層電波摺射誤差修正方法 102

6.3 對流層視距傳播 104
6.3.1 視綫距離 106
6.3.2 地麵反射 107
6.3.3 地麵繞射 112

6.4 對流層散射傳播 114
6.4.1 對流層摺射指數的隨機起伏特性 114
6.4.2 對流層散射傳播機製 116
6.4.3 對流層散射傳播特性 118
6.4.4 對流層散射的傳輸損耗計算 122

6.5 大氣波導傳播 123
6.5.1 形成大氣波導傳播的氣象條件 124
6.5.2 我國陸上低空大氣環境特性 126
6.5.3 大氣波導傳輸損耗計算 126
6.5.4 大氣波導高度、 厚度與截止波長的關係 128
6.5.5 利用大氣波導傳播時雷達天綫高度的選擇 128

6.6 毫米波傳播 130
6.6.1 氣體分子吸收和輻射理論 132
6.6.2 氧氣的吸收 133
6.6.3 水汽的吸收 136
6.6.4 大氣吸收模型 138
6.6.5 降雨引起的衰減 141
6.6.6 雲、 霧、 雪、 冰晶、 沙塵和煙霧引起的衰減 147
習題 150

第7章 電離層電波傳播 151
7.1 無綫電波在電離層中的傳播 151
7.1.1 電離層反射 152
7.1.2 相速與群速 155
7.1.3 電離層的吸收 156

7.2 短波天波傳播 158
7.2.1 傳輸模式 159
7.2.2 短波傳播工作頻率的選擇與確定 160
7.2.3 傳播特性 162
7.2.4 短波天波傳播損耗的估算 168
7.2.5 短波天波傳播的特點 169

7.3 中波天波傳播 170
7.3.1 中波傳播特點 170
7.3.2 中波天波場強計算 171

7.4 電離層散射及流星餘跡散射傳播 173
7.4.1 電離層散射傳播 173
7.4.2 流星餘跡散射傳播 175
習題 177

第8章 地—電離層波導傳播 178
8.1 地—電離層波導傳播理論 178
8.1.1 波跳理論 178
8.1.2 波導模理論 178
8.2 低頻無綫電波傳播 179
8.3 甚低頻電波傳播 181
8.4 極低頻與音頻電波傳播 183
習題 184

第9章 典型係統中的電波傳播 185
9.1 衛星通信係統中的電波傳播 185
9.1.1 概述 185
9.1.2 地球站係統工程設計 186
9.1.3 衛星通信中的電波衰減 188

9.2 雷達係統中的電波傳播 194
9.2.1 雷達方程 194
9.2.2 大氣和雨衰減 195
9.2.3 大氣摺射修正 195
9.2.4 地麵或水麵反射引起的多徑誤差 196
習題 202
附錄 電波傳播中的名詞英漢對照 203
參考文獻 211

前言/序言

《光電效應與量子物理導論》 圖書簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的光電效應及其背後的量子物理基礎的導論。本書摒棄瞭傳統的宏觀電磁學敘事框架，轉而聚焦於微觀粒子與能量量子的互動機製，旨在揭示光與物質相互作用的本質規律。 第一部分：光電效應的實驗基石 本書伊始，我們將詳細迴顧和剖析光電效應的經典實驗發現，這些發現直接挑戰瞭十九世紀末的經典物理學觀。 1. 經典理論的睏境： 我們將從亥姆霍茲和赫茲早期的觀察齣發，係統梳理經典電磁波理論在解釋光電發射現象時遇到的根本性障礙。重點闡述為什麼經典理論無法解釋光電流的瞬時性以及光電流的強度與光的頻率而非強度的依賴關係。 2. 赫茲與列納的實驗細節重構： 本部分將詳盡介紹菲利普·萊納（Philipp Lenard）在1902年左右進行的決定性實驗的精細設置。我們將詳細探討： 截止電壓的測量： 如何通過測量反嚮電勢來精確確定電子的最大初動能，並強調該動能與入射光頻率之間的綫性關係。 閾值頻率的確定： 針對不同金屬材料，光電發射開始所需的最低光頻率（閾值頻率）的實驗界定，並闡述其對光的粒子性的暗示。 光強與電流的關係： 證明在頻率恒定時，光強度僅影響光電流的飽和值，而不影響單個電子的能量（即截止電壓）。 3. 電子發射機製的初步推測： 在對實驗現象進行細緻分析後，本部分將引導讀者初步認識到，必須引入能量不連續性的概念纔能閤理解釋這些觀測結果。 第二部分：普朗剋的能量量子化假設 在深入光電效應之前，理解能量量子化的基本概念至關重要。本部分將追溯普朗剋在黑體輻射問題上的革命性突破。 1. 黑體輻射的災難性紫外區： 我們將重述瑞利-金斯定律的失敗，並解釋為什麼該理論在短波長（高頻率）區域預測瞭能量的無限增長——即“紫外災難”。 2. 普朗剋的革命性假設： 詳細闡述普朗剋在1900年提齣的核心假設：能量的發射和吸收不是連續的，而是以離散的“能量子”（quanta）為單位進行的。引入著名的普朗剋關係式 $E = h u$，並對普朗剋常數 $h$ 的物理意義進行深入探討。 3. 統計力學與量子化的融閤： 本部分也會簡要涉及普朗剋如何利用統計力學方法，通過引入量子化的振子模型，成功推導齣與實驗觀測完全吻閤的黑體輻射定律。 第三部分：愛因斯坦的光量子假說與光電方程 本部分是全書的核心，聚焦於愛因斯坦如何在1905年將普朗剋的量子概念應用於光電效應，從而徹底奠定瞭光的粒子性理論基礎。 1. 光的粒子性宣告： 詳細闡述愛因斯坦如何將光本身視為由離散能量包（後被稱為光子）構成的，每個光子的能量為 $E = h u$。 2. 光電效應的定量方程推導： 嚴格推導齣愛因斯坦的光電方程： $$K_{ ext{max}} = h u - Phi$$ 其中， $K_{ ext{max}}$ 是電子的最大初動能， $ u$ 是光頻率， $Phi$ 是材料的功函數。 3. 功函數的物理意義： 深入剖析功函數 $Phi$ 的本質，它是將一個電子從材料錶麵束縛態中剝離所需的最小能量，並解釋功函數如何與材料的電子結構和錶麵狀態相關聯。 4. 頻率與截止電壓的綫性關係驗證： 利用光電方程，我們能清晰地解釋實驗中觀察到的最大動能（通過截止電壓測量）與頻率之間的綫性關係，並論證瞭該直綫的斜率精確等於普朗剋常數 $h$。 第四部分：量子物理的初步發展與驗證 本書的最後一部分將超越光電效應本身，探討該理論如何推動整個量子力學領域的建立，並介紹後續的實驗驗證工作。 1. 檢驗光量子假說的裏程碑： 重點介紹密立根（Robert Millikan）在1916年完成的精確實驗。密立根最初是光量子假說的懷疑論者，但他的高精度實驗不僅成功地驗證瞭愛因斯坦方程的綫性關係，更重要的是，他通過測量該直綫的斜率，給齣瞭當時最精確的普朗剋常數 $h$ 的值，從而有力地確立瞭光子理論的地位。 2. 光子的概念與波粒二象性預兆： 盡管光電效應揭示瞭光的粒子性，但我們也會簡要迴顧光衍射和乾涉等現象揭示的光的波動性。這為後續德布羅意提齣的物質波概念埋下瞭伏筆，引入瞭量子世界的基本矛盾——波粒二象性。 3. 現代應用與展望： 簡要介紹光電效應在現代技術中的實際應用，如光電倍增管（PMT）、太陽能電池（光伏效應的基礎）以及光電探測器的工作原理，展示瞭對微觀能量交換理解的實際價值。 --- 目標讀者與特點： 本書麵嚮大學物理係本科生、電子工程專業學生以及對基礎物理學有濃厚興趣的自學者。本書的特點在於： 注重實驗邏輯： 敘事圍繞實驗發現和理論推導的邏輯鏈條展開，強調物理學是如何從觀測走嚮理論的。 概念清晰： 嚴格區分瞭光能與電子能量，並對普朗剋常數和功函數進行瞭深入的物理詮釋。 避免深奧數學： 雖然涉及精確推導，但主要集中在基礎代數和基礎微積分的應用，確保瞭對物理概念的理解優先於復雜的數學技巧。 本書將引導讀者跨越經典物理學的藩籬，真正理解人類認識世界從連續性到不連續性的關鍵飛躍。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！我一直以為電磁波隻是手機信號或者微波爐裏發齣的東西，沒想到它能如此深刻地影響我們生活的方方麵麵。比如，書中對無綫通信技術原理的深入淺齣講解，讓我終於理解瞭Wi-Fi信號為什麼會穿牆，以及5G技術是如何實現更快的速度和更低的延遲的。我尤其喜歡其中關於雷達係統工作原理的章節，那種利用電磁波探測和定位目標的精妙設計，簡直像科幻小說一樣引人入勝。作者用瞭很多生動的類比，比如將電磁波的傳播比作水波紋的擴散，使得一些原本晦澀的概念變得易於理解。讀完這部分，我感覺自己仿佛擁有瞭一雙“透視眼”，能夠看到那些無形卻又真實存在的電磁波在空氣中穿梭。而且，書中並沒有止步於基礎理論，還探討瞭電磁波在醫學成像、天文學觀測等前沿領域的應用，讓我對科技的未來充滿瞭無限遐想。這不僅僅是一本關於物理的書，更是一本關於如何理解和利用自然界隱藏力量的指南。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書的內容真的是太紮實瞭！它詳盡地剖析瞭電磁波在各種復雜介質中的傳播特性，這一點讓我印象特彆深刻。書中對於不同材料對電磁波的吸收、反射和透射機製的解釋，非常細緻入微。我之前一直對無綫電信號在城市環境中的衰減和乾擾感到睏惑，看完這部分內容後，我纔恍然大悟。原來高樓大廈、金屬結構甚至植被都會對電磁波的傳播路徑和強度産生顯著影響。作者還通過大量的數學模型和仿真結果來支持他的論點，雖然有些公式對我來說略顯復雜，但配以直觀的圖錶和詳細的步驟分解，我還是能夠把握住核心的邏輯。尤其是在探討多徑效應和瑞利衰落等問題時，作者的講解邏輯清晰，條理分明，讓我能夠從微觀層麵理解這些現象是如何發生的。這本書讓我對無綫通信係統的設計和優化有瞭更深刻的認識，也讓我對工程師們在剋服這些挑戰時所付齣的努力充滿瞭敬意。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書在探討電磁波與生物體相互作用的章節，讓我感到既著迷又有些不安。作者詳細闡述瞭不同頻率和強度的電磁波對人體組織可能産生的影響，從微波加熱的原理到射頻輻射的潛在風險，都進行瞭科學的分析。我一直對手機輻射的安全性有些擔憂，看完這部分內容，我對相關的研究和科學界的一些共識有瞭更清晰的認識。書中並沒有誇大其詞，而是基於大量的實驗數據和科學文獻，客觀地呈現瞭目前的研究成果。讓我印象深刻的是，作者也強調瞭許多所謂的“健康風險”並沒有得到充分的科學證據支持，呼籲讀者保持理性。這讓我認識到，在信息爆炸的時代，辨彆科學信息的重要性。此外，書中還提到瞭電磁波在醫療診斷和治療領域的應用，比如核磁共振成像（MRI）的原理，讓我看到瞭科技在改善人類健康方麵的巨大潛力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一大亮點在於，它非常全麵地介紹瞭電磁波在工程應用中的各種挑戰和解決方案。我一直對雷達、衛星通信和導航係統的工作機製充滿好奇，而這本書正好滿足瞭我的求知欲。作者詳細講解瞭天綫設計、信號調製解調、頻譜分配等關鍵技術，以及它們在實際應用中所麵臨的各種乾擾和損耗問題。我尤其喜歡關於電磁兼容性（EMC）的討論，它讓我明白瞭為什麼電子設備需要進行嚴格的測試，以避免相互乾擾。書中還涉及瞭電磁波在軍事、航空航天等領域的應用，那些精密復雜的係統運作方式，真的讓我嘆為觀止。作者的講解方式非常接地氣，他會用實際的例子來解釋復雜的工程原理，比如，他會通過一個簡單的無綫麥剋風的例子來講解射頻傳輸的挑戰。這本書讓我對現代科技的發展有瞭更宏觀的認識，也讓我意識到，我們現在享受的許多便利，都離不開對電磁波的深刻理解和巧妙運用。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對天文學略有瞭解的讀者，這本書中關於電磁波在宇宙空間傳播的內容，簡直是為我量身定做的！作者對從射電望遠鏡接收到的微弱信號到來自遙遠星係的伽馬射綫暴，這些不同波段的電磁波的特性以及它們承載的宇宙信息進行瞭深入的解讀。我從未想過，那些我們肉眼看不見的光，竟然能夠講述宇宙的起源、恒星的生死以及黑洞的奧秘。書中對不同望遠鏡的工作原理和它們所能觀測到的現象的介紹，極富啓發性。比如，關於微波背景輻射的章節，讓我對宇宙大爆炸理論有瞭更直觀的理解，仿佛親身見證瞭宇宙初生時的景象。而且，作者還探討瞭電磁波在星際介質中的傳播損耗和偏振現象，這些細節讓整個宇宙圖景更加真實和立體。讀完這部分，我對宇宙的浩瀚與神秘感油然而生，也更加渴望去探索那些隱藏在電磁波背後的宇宙故事。

評分☆☆☆☆☆

很好不錯，專業書

評分☆☆☆☆☆

京東的物流很快，書是正版，很滿意

評分☆☆☆☆☆

好評

評分☆☆☆☆☆

很想開始嘟嘟嘟嘟嘟嘟它啊

評分☆☆☆☆☆

讀瞭這本書之後， [SM]，超值。買書就來來京東商城。價格還比彆傢便宜，還免郵費不錯，速度還真是快而且都是正版書。[BJTJ]，買迴來覺得還是非常值的。我喜歡看書，喜歡看各種各樣的書，看的很雜，文學名著，流行小說都看，隻要作者的文筆不是太差，總能讓我從頭到腳看完整本書。隻不過很多時候是當成故事來看，看完瞭感嘆一番也就丟下瞭。所在來這裏買書是非常明智的。然而，目前社會上還有許多人被一些價值不大的東西所束縛，卻自得其樂，還覺得很滿足。經過幾百年的探索和發展，人們對物質需求已不再迫切，但對於精神自由的需求卻無端被抹殺瞭。總之，我認為現代人最缺乏的就是一種開闊進取，尋找最大自由的精神。 中國人講“虛實相生，天人閤一”的思想，“於空寂處見流行，於流行處見空寂”，從而獲得對於“道”的體悟，“唯道集虛”。這在傳統的藝術中得到瞭充分的體現，因此中國古代的繪畫，提倡“留白”、“布白”，用空白來錶現豐富多彩的想象空間和廣博深廣的人生意味，體現瞭包納萬物、吞吐一切的胸襟和情懷。讓我得到瞭一種生活情趣和審美方式，伴著筆墨的清香，細細體味，那自由孤寂的靈魂，高尚清真的人格魅力，在尋求美的道路上指引著我，讓我拋棄浮躁的世俗，嚮美學叢林的深處邁進。閤上書，閉上眼，書的餘香猶存，而我腦海裏浮現的，是一個“皎皎明月，仙仙白雲，鴻雁高翔，綴葉如雨”的衝淡清幽境界。願我們身邊多一些主教般光明的使者，有更多人能加入到助人為樂、見義勇為的隊伍中來。社會需要這樣的人，世界需要這樣的人，隻有這樣我們纔能創造我們的生活，[NRJJ]我曾經屬於後一類。那時，我處於極度危險的境地。”看薛老師這些話，你能覺得這是一個真實的老師，她說的話就象是鄰居嘮傢常那樣真誠自然。對於書中她大膽、直率的言辭，我很欽佩，不是每個人都有這種膽識、思維的。她能把一件看似簡單慣常的事情剖析提頭頭是道，透過瞭錶象看到瞭它的內在根源。她有勇氣把一些不同與大傢都說的話寫在紙上，讓彆人看，雖然多數人心理或許也如她所想。但憑這一點兒，就讓人佩服至極。比如，她對“老師象蠟燭、春蠶”，“沒有教不好的學生，隻有教不好的老師”這些話的評析，一針見血，道齣瞭我們老師的共同心聲。之所以造就瞭她感說真話，敢於抵製一切不利於學生成長和進步的製度。因為薛老師的人生信念就是：缺乏真誠、理性和趣味的日子是不值得過的。教育教學中有瞭平衡愉悅的心態，正確的定位和良好的策略，纔能在飽滿熱情中，在正確策略中扶植學生嚮上。 薛老師在自序中寫道，“我是特意捕捉瞭清風、樂聲和野芳，錄在這裏，專門用於鼓勵自己，就算是不定期地給自己獻一小朵小花吧——真誠美麗的文字，正是心靈開齣的花朵。”又一次闡述瞭她的人生信念——-真誠。讀瞭全書，給我最深刻的感受也是她的真誠，我看到瞭一個真實的人，一個真誠的老師。當學生的時候，老師是權威，跟老師的交往總是處於嚮上看的狀態，學生是一定要小心翼翼的，多數情況還是聽老師說的多，自己發錶意見少。現在當瞭傢長，為瞭孩子跟老師也沒少打交道，但是一直覺得自己好多真實的想法不敢說，老師呢，說齣來的也有一些讓人覺得是官話套話。看瞭這本書，我想我們也許都錯瞭，老師跟學生、老師跟傢長，平等地真誠的交流其實並不難。工作是艱辛——往往也是孤獨的。可是，於飛塵的間隙也有清風，於喧嚷的中間也有樂聲，於荊棘的叢中也有野芳。我是特意捕捉瞭清風、樂聲和野芳，錄在這裏，專門用於鼓勵自己，就算是不定期地給自己獻一朵小花吧——真誠美麗的文字，正是心靈開齣的花朵。也有沉重和迷惘。但我的文字，往往略掉瞭疲憊、沮喪和睏苦——無涉乎誠實、全麵與否，這是我的選擇——有意的，我將目光投在瞭值得的地方，心得體會

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