Time Domain Methods in Electrodynamics pdf epub mobi txt 电子书下载在线阅读 2026

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出版者:Springer

作者:Siart, Uwe 编

出品人:

页数:417

译者:

出版时间:2008-11-17

价格:USD 239.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540687665

丛书系列:

图书标签:

Electrodynamics
Time Domain
Numerical Methods
Computational Electromagnetics
Electromagnetic Theory
Finite Difference
Finite Element
Wave Propagation
Antennas
Microwaves

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具体描述

This book consists of contributions given in honor of Wolfgang J.R. Hoefer. Space and time discretizing time domain methods for electromagnetic full-wave simulation have emerged as key numerical methods in computational electromagnetics. Time domain methods are versatile and can be applied to the solution of a wide range of electromagnetic field problems. Computing the response of an electromagnetic structure to an impulsive excitation localized in space and time provides a comprehensive characterization of the electromagnetic properties of the structure in a wide frequency range. The most important methods are the Finite Difference Time Domain (FDTD) and the Transmission Line Matrix (TLM) methods. The contributions represent the state of the art in dealing with time domain methods in modern engineering electrodynamics for electromagnetic modeling in general, the Transmission Line Matrix (TLM) method, the application of network concepts to electromagnetic field modeling, circuit and system applications and, finally, with broadband devices, systems and measurement techniques.

电磁波的频率领域分析：从理论到应用的深度探索本书将带领读者深入电磁场理论的核心，专注于利用频率域方法来解析和理解复杂的电磁现象。我们将抛开纯粹的时间域视角，转而拥抱傅立叶变换、拉普拉斯变换等强大的数学工具，揭示电磁波在不同频率下的行为特性。这本书并非一本简单的入门指南，而是为那些渴望在电磁学领域进行深入研究、解决实际工程问题的学者和工程师们量身打造的进阶读物。核心内容涵盖：频域中的电磁基本方程：从麦克斯韦方程组出发，我们将详细阐述如何在频率域下重构这些基本方程。这包括了对波动方程、源项以及边界条件的频率域表达方式的详尽解析。我们将探讨驻波、行波在频率域中的体现，以及它们如何影响系统的响应。频率响应与系统分析：频率域分析最核心的应用之一便是理解系统的频率响应。本书将深入讲解如何通过频率域方法来分析线性时不变（LTI）电磁系统的行为，包括传递函数、极点-零点分析、伯德图等经典概念。读者将学会如何评估系统的带宽、选择性、稳定性和瞬态响应，这些对于滤波器设计、天线匹配和信号完整性分析至关重要。电磁散射与衍射的频域处理：复杂目标表面的电磁散射和衍射是无线通信、雷达探测等领域的核心问题。本书将聚焦于如何在频率域下有效地求解这些问题。我们将介绍诸如方法之矩（MoM）、有限元法（FEM）以及均匀绕射理论（UTD）等在频率域中应用的数值方法，并分析它们的优缺点及适用范围。读者将学习如何模拟雷达散射截面（RCS）、分析天线方向图以及理解电磁波在复杂环境下的传播路径。介质与材料的频域特性：物质的电磁响应通常与频率密切相关。本书将详细探讨各种介质和材料在不同频率下的行为，包括介电常数、磁导率、电导率的频率依赖性。我们将分析色散现象、吸收损耗、共振效应以及它们对电磁波传播的影响。这些知识对于设计高频电路、选择合适的电磁屏蔽材料以及理解电磁成像技术具有不可替代的作用。频域分析在现代技术中的应用：本书将贯穿大量实际应用案例，展示频率域方法在解决现代工程问题中的强大能力。我们将深入探讨：天线设计与优化：如何利用频率域分析来优化天线的阻抗匹配、带宽和方向图，以及设计宽带和多频段天线。射频与微波电路设计：滤波器、匹配网络、放大器等射频器件的频率响应分析与设计，以及电路的稳定性评估。电磁兼容性（EMC）与电磁干扰（EMI）分析：如何在频率域下识别和抑制电磁干扰源，以及评估设备对电磁环境的敏感度。医学成像与生物医学应用：例如，如何利用频域分析原理来理解射频消融、微波成像以及生物组织的电磁特性。通信系统与信号处理：调制解调、信道均衡、频谱分析等通信技术中的频率域应用。本书的独特之处：理论与实践的深度融合：我们不仅会提供严谨的数学推导和理论框架，更会结合大量的仿真实例和工程案例，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。清晰的逻辑脉络：内容组织循序渐进，从基础的频域概念出发，逐步深入到复杂的应用场景，确保读者能够构建清晰的知识体系。强调物理直观性：在进行数学分析的同时，本书也力求揭示其背后的物理意义，帮助读者建立对电磁现象的直观理解，而非仅仅停留在公式层面。面向前沿的探讨：书中将涉及一些最新的研究方向和前沿技术，为有志于在该领域进行前沿探索的读者提供指引。本书适合从事电磁场与微波技术、通信工程、电子工程、航空航天工程、生物医学工程等领域的科研人员、研究生和高级工程师阅读。它将是您掌握电磁学核心分析工具、应对复杂工程挑战的得力助手。