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出版者:高等教育出版社

作者:梁洪昌

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2014-8-1

价格:¥ 52.00

装帧:平装

isbn号码:9787040401738

丛书系列:

图书标签:

微波
1
微波技术
微波电路
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微波测量
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电磁场与微波
射频电路
微波工程
高等教育
电子工程

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具体描述

《微波五讲/高等学校教材》概括了波、空间波、导引波、天线与电波、波网络等5个部分，用统一观点、统一思想和统一方法对微波概念、理论和应用等从新的视角作了系统的阐述。

《微波五讲/高等学校教材》可作为高等学校电子信息工程、通信工程、电子科学与技术等相关专业的本科生和研究生的教材，也可供相关工程技术人员参考使用。

好的，以下是一份关于一本名为《电磁场与微波技术基础》的图书的详细简介，内容完全围绕该书展开，旨在提供一个详实、专业的视角，且不包含《微波五讲》中的任何特定内容。 --- 电磁场与微波技术基础作者： [此处可填写虚构的作者名，例如：李明教授 / 王芳博士] 出版社： [此处可填写虚构的出版社名，例如：高等教育技术出版社] 版次：第一版字数：约 75 万字开本： 16 开内容概述《电磁场与微波技术基础》是一部全面、深入且系统阐述经典电磁场理论与现代微波工程基础原理的理工科教材与参考书。本书旨在为电子信息工程、通信工程、射频与微波技术、仪器科学与技术等相关专业的高年级本科生和研究生提供坚实的理论基础，同时也为从事相关领域的工程师和科研人员提供一本权威且实用的参考手册。全书以麦克斯韦方程组为核心理论基石，逐步过渡到波的传播、传输线理论、谐振腔、导引波结构，并最终延伸至现代微波系统的基本组成和设计理念。本书强调数学推导的严谨性、物理概念的清晰性以及工程应用的贴切性。详细章节结构与核心内容本书共分为七大部分，二十个章节，结构紧凑，逻辑递进清晰。第一部分：电磁场理论的数学基础与麦克斯韦方程组本部分是全书的理论起点，为后续所有微波理论奠定不可或缺的数学与物理框架。第一章：矢量分析与场论基础详细回顾了电磁场分析中必需的矢量微积分工具，包括梯度、散度、旋度及其在直角坐标系、柱坐标系和球坐标系下的表示。重点阐述了高斯定理、斯托克斯定理在物理学中的意义。第二章：静电场分析深入探讨库仑定律、电荷密度、电场强度。核心内容聚焦于泊松方程和拉普拉斯方程的求解，包括在不同边界条件下的特解与通解。对电介质材料的极化现象、界面处的边界条件进行了详尽的分析。第三章：静磁场分析基于毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律，分析稳恒电流产生的磁场。引入磁矢量磁位这一重要概念，推导并求解了相应的泊松方程。详细讨论了磁性材料（顺磁、抗磁、铁磁）的磁化强度及其对磁场的贡献。第四章：时变场与麦克斯韦方程组本章是连接静场与动态场的关键。引入法拉第电磁感应定律和麦克斯韦-安培定律，推导出完整的麦克斯韦方程组（微分形式和积分形式）。重点讨论了位移电流的概念及其物理意义，并推导出场的连续性方程，确保电荷守恒。第二部分：平面电磁波的传播与性质本部分将理论推导应用于最基本的电磁波模型——无限大空间中的平面波。第五章：无损均匀介质中的平面波基于麦克斯韦方程组，推导出均匀、无损介质中的亥姆霍兹方程。求解该方程，得到平面波的相速、波长、波数和传播常数。详细分析了平面波的特性阻抗、坡印廷矢量（能量流密度）以及波的极化特性（线性、圆周、椭圆偏振）。第六章：有损耗介质中的平面波与趋肤效应分析电导率不为零的介质中的电磁波衰减规律，引入复传播常数，精确计算波的衰减常数和相位常数。重点分析了导体中的电磁波传播，推导并计算了趋肤深度（Skin Depth），这是高频工程设计的基础参数。第三部分：边界条件与波的反射、折射本部分处理电磁波在不同介质界面上的相互作用，是设计天线、滤波器和耦合器的核心理论。第七章：电磁场的边界条件系统总结了电场强度 ($mathbf{E}$)、电位移 ($mathbf{D}$)、磁场强度 ($mathbf{H}$)、磁感应强度 ($mathbf{B}$) 在理想导体、理想介质和实际介质界面上的六组完整边界条件。第八章：平面波的反射与折射应用边界条件分析平面波在平面界面上的斜入射和垂直入射问题。详细推导并应用菲涅耳公式（Fresnel’s Equations），计算反射系数和透射系数，并深入探讨了全反射现象（布儒斯特角和临界角）。第四部分：导引波结构与传输线理论本部分将理论应用于实际的导引结构，是微波工程技术的基础。第九章：传输线理论基础从集总元件模型（Lumped-Element Model）出发，建立传输线的电压和电流的分布方程。推导特征阻抗、传播常数和输入阻抗的表达式。分析了无损耗、低损耗传输线上的能量传输特性。第十章：史密斯圆图（Smith Chart）及其应用史密斯圆图作为微波工程中最核心的图解工具，本书提供了其数学推导和构造原理。详细演示了如何利用圆图进行阻抗匹配、反射系数、电压驻波比（VSWR）的快速求解与图形化处理。第十一章：矩形波导从亥姆霍兹方程在矩形边界下的分离变量法求解出发，推导了TE模和TM模的截止频率和场分布。深入分析了主模（$TE_{10}$ 模）的特性、波导的特性阻抗以及波导的色散特性。第十二章：圆波导与模态选择分析圆波导中的电磁波传播特性，重点讨论了 $TE_{11}$ 模和 $TM_{01}$ 模，以及在实际应用中抑制高阶模的方法。第五部分：谐振结构与耦合理论本部分关注能量的储存和选择性，是设计滤波器和振荡器的关键。第十三章：谐振腔基础将波导理论推广到封闭结构，分析矩形和圆柱形谐振腔的本征模态和品质因数 ($Q$ 值)。讨论谐振腔在频率选择性网络中的应用。第十四章：电路理论在微波频段的延伸讨论集总元件（L, C）在微波频率下的寄生效应，以及如何利用集肤效应分析导体损耗。引入 $ ext{ABCD}$ 矩阵（链参数矩阵）描述多端口网络，为级联网络分析奠定基础。第十五章：散射参数（S参数）系统介绍 $S$ 参数的定义、物理意义及其与 $Z, Y, H$ 参数的相互转换关系。重点阐述 $S$ 参数在线测量和网络分析仪中的实际应用。第六部分：微波网络元件本部分聚焦于构成微波电路的经典无源元件的设计原理。第十六章：无源网络元件详细分析了微波变压器、流线（Stubs）匹配网络（单端、双端）、耦合线结构的设计与分析。讨论了功率分配器和混合耦合器的原理与实现。第十七章：微波滤波器从低通原型（Butterworth, Chebyshev）出发，介绍滤波器的综合设计流程。详细阐述了低通到带通转化的频率变换过程，并讨论了实现中使用的微带线和集总元件结构。第七部分：辐射基础与器件综述本部分对电磁理论的应用进行初步拓展，触及天线和半导体器件。第十八章：电磁辐射基础从小振子的辐射场出发，推导了辐射场的远场近似表达式。引入辐射强度、辐射方向图、最大增益和有效面积等核心天线概念。第十九章：互易性与接收天线基于互易原理，分析天线的接收性能，包括有效面积与最大接收功率的关系。第二十章：半导体器件在微波频段的工作原理对作为微波电路核心的有源器件（如二极管、晶体管）在微波频率下的等效电路模型进行了概述，强调了高频特性对器件选择和电路设计的影响。本书的特点 1. 理论的深度与广度兼备：保证了对麦克斯韦方程组从数学到物理的完整推导，同时覆盖了从基础传输线到高级网络参数分析的全部工程知识体系。 2. 工程化视角：史密斯圆图和 $S$ 参数的引入，确保了理论与实际测试和设计紧密结合。 3. 清晰的结构：内容按照从场论 $ o$ 波传播 $ o$ 导引结构 $ o$ 网络分析 $ o$ 器件应用的逻辑主线展开，便于学习者循序渐进。 4. 丰富的例题与习题：每章后配备了大量结合实际工程背景的计算题和概念解析题，帮助读者检验和巩固知识点。《电磁场与微波技术基础》是构建现代信息技术领域专业知识体系的必备参考书。

作者简介

梁昌洪，1943年12月生于上海，中共党员。1965年毕业于西安军事电信工程学院物理系。1967年7月研究生肄业后留校任教。1980年至1982年在美国纽约州Syracuse大学做访问学者。1992年至2002年，任西安电子科技大学校长。现为教授、博士生导师，IEEE高级会员。长期从事微波领域的前沿科学研究，取得了丰硕成果，特别是在计算微波、非线性电磁学和微波网络理论方面尤为突出，先后获得省部级科技奖、教学奖十余项，已出版专（译）著15部。治学严谨，为人师表，即使在担任校长期间仍一直坚持为本科生上基础课，并结合自己的科研成果和方法进行讲授，讲课生动，深入浅出，深受好评，因此于2003年获首届高等学校“教学名师”奖。他讲授的“微波技术基础”课于2003年被评为首届“国家精品课程”。

目录信息

第1讲波
1.1 发现电磁波
1.2 电磁波三要素
附录1 电磁规律
第2讲空间波
2.1 空间波的特征量
2.2 空间平面波
2.3 空间波反射和折射
2.4 从波到路
附录2 时谐均匀平面波的等效网络
第3讲导引波
3.1 从路再到波
3.2 传输
3.3 波导
3.4 TEM模式传输线、同轴线、带线和微带
第4讲天线与电波
4.1 双位△，φ法
4.2 基本振子天线
4.3 天线参数
4.4 对称振子
4.5 天线阵列
4.6 接收天线理论
4.7 面天线
4.8 电波概论
4.9 地波传播
4.10 天波传播
4.11 视距传播
4.12 散射传播
4.13 波导传播
附录3 线天线的有效长度
附录4 主要的电波波段的划分
第5讲波网络
5.1 波网络
5.2 电压、电流传输网络
5.3 传输线段A网络
5.4 TE、TM波网络
5.5 谐振波网络
5.6 S散射波网络和T传输波网络
5.7 极化网络
5.8 多层传播的C波网络
5.9 S波信号流图
5.10 复杂系统的波网络
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

前段时间因为环境的缘故，预期的学习计划因为没有之前专注使得进展比之前缓慢。于是选择观看了西电老校长梁洪昌的《微波五讲》，并计划集中五一休假时间把他讲的《微波技术》看完，做这样的选择也并非漫无目的，是围绕着困扰了很久的一些问题的一种清算。首先是被老一辈科研工...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！一直以来，我对微波这个概念都停留在“微波炉加热食物”的层面，觉得它神神秘秘又遥不可及。但读完这本书，我才发现微波的世界远比我想象的要广阔和有趣得多。它不仅仅是一种能量形式，更是一种深入我们生活方方面面的强大力量。书中并没有生硬地堆砌复杂的公式和理论，而是用非常生动形象的比喻和案例，将微波的原理娓娓道来。我尤其喜欢作者在讲解微波与物质相互作用的部分，他详细描述了微波如何穿透、反射、吸收，以及这些过程如何影响我们周围的物体，从简单的水分子振动到更复杂的介质响应，都讲得条理清晰，让我这个完全的初学者也能轻松理解。书中还穿插了一些历史故事和前沿应用，比如早期的雷达技术，以及如今在医疗、通信、工业等领域微波的各种奇妙用途。读这本书的过程，就像是在进行一场奇妙的科学探险，每一次翻页都充满了惊喜。它不仅满足了我对微波的好奇心，更激发了我对这个领域进一步探索的兴趣。我敢说，读了这本书，你再看微波炉，或者在谈论通信技术时，都会有全新的视角和更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的写作风格真是独树一帜，让人耳目一新。作者并没有采用那种枯燥的教科书式的叙述方式，而是像一位经验丰富的老友，带着你漫步在微波的奇妙世界里。每一章都像是一次精心策划的讲座，信息量巨大，但又被巧妙地组织和呈现，丝毫不显得杂乱。我特别欣赏作者在描述那些抽象概念时的“画面感”。他会用生动的比喻，将那些肉眼看不见的电磁波运动变得鲜活起来，比如将微波的传播比作在空气中跳跃的精灵，将与物质的相互作用比作一场精密的舞蹈。这种方式让我在阅读过程中，仿佛置身于一个生动的实验室，亲眼见证着微波的种种神奇之处。而且，作者的知识储备也令人惊叹，从基础的电磁理论到前沿的微波技术，他都能信手拈来，并且能够根据读者的理解能力，调整讲解的深度和广度。我最喜欢的部分是关于微波在通信领域的应用，作者详细介绍了微波如何支撑起我们如今无处不在的无线网络，从手机信号到卫星通信，都离不开微波的功劳。读完这本书，我对现代科技的理解又上了一个台阶，也对微波这项看似古老的技术，有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的魅力，在于它将深奥的科学原理，以一种极其平易近人的方式呈现出来。我原本对微波这个词汇，只停留在“不能吃带金属的食物”的刻板印象中，但这本书彻底颠覆了我之前的认知。作者似乎有一种魔力，能够将那些复杂的公式和概念，转化成我能够理解的语言和场景。我尤其喜欢书中关于微波“能量”的阐释，他没有仅仅停留在理论层面，而是深入浅出地解释了微波是如何在特定频率下，有效地激发物质分子的振动，从而产生热效应。这种讲解方式，让我这个非专业人士也能轻松掌握其精髓。更让我着迷的是，作者还将微波的应用拓展到了各种意想不到的领域，比如微波在化工领域的催化作用，以及在食品加工中的快速加热和杀菌技术。读到这些内容时，我真的会忍不住发出惊叹，原来微波的能量，竟然能以如此多元化的方式，服务于我们的生活和工业生产。这本书就像是一把钥匙，为我打开了通往微波世界的大门，让我看到了一个充满无限可能的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是一次令人兴奋的学习体验！我以前总觉得微波这个词，就和“辐射”联系在一起，带有一种神秘又有点令人担忧的色彩。但读完这本书，我才意识到，原来微波的本质是一种电磁波，它拥有巨大的能量，并且在很多方面都对人类社会做出了不可磨灭的贡献。作者在书中巧妙地将科学原理和生活实例相结合，让我对微波有了更直观的认识。我最喜欢的部分是作者对微波在通信领域的阐述，他详细描述了微波如何成为现代无线通信的基石，从早期的点对点通信，到如今覆盖全球的卫星网络，微波技术的发展历程和重要性都得到了淋漓尽致的展现。此外，书中对微波在工业加热、医学治疗等领域的应用也做了精彩的介绍，这些内容让我不禁感叹微波的强大和多样性。它不仅仅是一种技术，更是一种推动社会进步的力量。这本书让我对微波的理解，从模糊的印象，变得清晰而深刻。

评分☆☆☆☆☆

让我印象最深刻的是，这本书的逻辑结构非常严谨，但又不失趣味性。作者似乎非常懂得如何引导读者一步步深入，从最基础的微波概念讲起，然后逐步深入到其产生、传播、以及与物质的相互作用，最终落脚到各种实际应用。整个过程就像是一场精心设计的学习旅程，每一步都让人觉得顺理成章。我特别喜欢作者在解释微波产生机制的部分，他没有直接丢出复杂的方程，而是通过对电子运动和电场变化的生动描述，让我理解了微波是如何诞生的。然后，当他开始讲解微波在介质中的传播时，那种深入的分析，比如反射、折射、衍射等现象，都让我对微波的“性格”有了更清晰的认识。而且，作者在论述应用时，也没有停留在“是什么”的层面，而是深入到“为什么”和“如何”的工作原理。例如，在讲解微波加热时，他会详细分析不同介质的微波吸收率差异，以及如何通过调整频率和功率来实现精准的加热。这种严谨且深入的讲解，让我对微波的理解，从点状的认知，逐渐发展成了系统的框架。

评分☆☆☆☆☆