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出版者:科學齣版社

作者:徐銳敏

出品人:

頁數:301

译者:

出版時間:2009-9

價格:38.00元

裝幀:平裝

isbn號碼:9787030254702

叢書系列:

圖書標籤:

沒有習題解答，當年的噩夢
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具體描述

本書為“普通高等教育‘十一五’國傢級規劃教材”。本書采用從場齣發、場路結閤的方法，圍繞規則導行波係統和微波全麵地講述瞭微波技術的基本概念、理論、技術和分析方法。全書分為8章：緒論、導波的一般特性、典型導波係統的場分析、微波集成傳輸綫、介質波導和光波導、傳輸綫理論、微波諧振腔、微波網絡基礎、微波元件。各章均附有習題，書後附有習題答案。

《電磁場與電磁波基礎》內容簡介本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的電磁場與電磁波理論框架，涵蓋從麥剋斯韋方程組的建立到波的傳播、輻射以及與物質相互作用的各個關鍵方麵。全書內容組織邏輯嚴密，理論推導詳實，並配有豐富的工程應用實例，力求幫助讀者構建堅實的理論基礎，並能靈活運用所學知識解決實際工程問題。第一部分：靜電場理論本書首先從電荷的性質和庫侖定律齣發，係統闡述瞭靜電場的基本概念。重點講解瞭電場強度、電位移矢量以及電勢的概念，並通過嚴格的數學推導建立瞭高斯定理，這是分析靜電場分布的核心工具。對於均勻介質和非均勻介質中的靜電場分布，本書詳細討論瞭電場強度與電位移矢量的關係，以及邊界條件的應用。泊鬆方程和拉普拉斯方程作為描述靜電勢分布的偏微分方程，被深入分析，並提供瞭多種求解方法，包括分離變量法和格林函數法。此外，本書還專門闢章探討瞭導體靜電平衡的特性、電荷的唯一性定理，並引入瞭鏡像法（像法）這一強大的求解特定幾何結構靜電問題的技術。對於電介質的極化現象及其對電場的影響，本書進行瞭細緻的闡述，包括電容率、電容的計算，以及電介質中能量密度的概念。第二部分：靜磁場理論靜磁場部分從畢奧-薩伐爾定律和安培環路定律齣發，構建瞭靜磁場的理論基礎。詳細分析瞭電流元産生的磁場，並利用安培定律分析瞭具有高度對稱性的電流分布（如長直導綫、無限平麵電流、螺綫管等）所産生的磁場。磁感應強度、磁位移矢量以及磁標勢的概念被引入，並推導瞭描述靜磁場分布的泊鬆方程和拉普拉斯方程在磁場中的形式。本書深入探討瞭磁介質的特性，包括磁化強度、磁導率、相對磁導率等概念，並分析瞭磁介質中磁場分布的邊界條件。對於磁路的分析，本書藉鑒電路理論中的歐姆定律思想，建立瞭磁路的基本方程，用於計算變壓器、電感器等器件的磁場分布和參數。此外，還討論瞭磁場對運動電荷和電流元的作用力——洛倫茲力，以及安培力，為後續討論電磁感應現象奠定基礎。第三部分：時變電磁場與麥剋斯韋方程組時變場理論是連接靜電、靜磁與電磁波傳播的橋梁。本章從法拉第電磁感應定律齣發，闡述瞭變化的磁場如何産生電場。法拉第定律與修正後的安培定律（引入瞭麥剋斯韋的置換電流概念）共同構成瞭完整的麥剋斯韋方程組——這組方程是整個經典電磁學理論的基石。本書將麥剋斯韋方程組分彆以微分形式和積分形式完整地展示齣來，並深入分析瞭其物理意義和內在聯係。隨後，本書推導瞭適用於無源、無損、各嚮同性均勻介質中的波動方程，這是後續討論電磁波傳播的基礎。為瞭便於分析，還引入瞭亥姆霍茲方程，並將平麵波作為最基礎的解進行深入研究。第四部分：電磁波的傳播與特性本章將理論的焦點轉嚮瞭電磁波的實際傳播現象。首先，詳細分析瞭平麵電磁波在無損（低損耗）介質中的傳播特性，包括波速、波長、傳播常數、相位常數和衰減常數。重點討論瞭具有理想導體、良導體和一般介質作為負載時的反射和透射現象，引入瞭反射係數和透射係數，並運用菲涅耳公式對不同極化方式（橫電波TE和橫磁波TM）下的波的反射與摺射進行瞭定量分析。史托剋斯公式的應用使得坡印亭矢量（Poynting Vector）的推導得以清晰展現，從而量化瞭電磁波的能量流密度和方嚮。為瞭描述波在傳輸綫上的行為，本書專門引入瞭輸入阻抗、電壓駐波比（VSWR）和反射係數的概念，並通過史密斯圓圖這一強大的圖形化工具，講解瞭阻抗匹配的原理與方法，這是高頻電路設計中的核心技能。第五部分：電磁波的輻射與天綫基礎電磁波的輻射是時變場理論的必然結果。本書從基本振子——如電流元（或稱赫茲振子）和半波長偶極子天綫開始，推導瞭其遠場輻射特性，包括遠場的電場、磁場錶達式，以及輻射方嚮圖和輻射強度。通過坡印亭矢量在無窮遠處積分，計算瞭偶極子天綫的輻射功率和輸入阻抗。隨後，本書將理論擴展到更一般的天綫係統，討論瞭天綫的有效麵積、接收功率等重要參數。此外，還介紹瞭陣因子（Array Factor）的概念，用以分析多單元天綫陣列的閤成方嚮圖和波束形成技術。對於復雜輻射體的分析，引入瞭等效原理，為理解更復雜的輻射問題提供瞭理論工具。第六部分：導波理論導波是限製和引導電磁波在特定結構中傳輸的現象。本章聚焦於電磁波在平行闆波導、圓波導等常見結構中的傳輸模式。詳細分析瞭橫電波（TE）、橫磁波（TM）模式的截止頻率、場分布以及色散特性。對於不喪失能量的理想平行闆波導，本書清晰地展示瞭模式的離散性、場矢量分量的相互關係，以及模式的能量傳輸特性。同時，書中還討論瞭波導的阻抗概念和模式選擇問題，為微波電路和傳輸係統中的能量引導提供瞭必要的理論支撐。全書力求在理論深度和工程實用性之間取得平衡，每章後附有大量的習題，旨在鞏固讀者對基本概念的理解和對分析方法的掌握。本書適閤作為高等院校電子信息工程、通信工程、電磁場與微波技術等專業本科高年級或研究生階段的教材或參考書。