電磁場(chǎng)與電磁波

前言

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)人才新的需求，促成了新一輪教學(xué)改革高潮的興起，課程改革是一個(gè)重要方面。近半個(gè)世紀(jì)，電子信息科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展充滿生機(jī)，新的研究領(lǐng)域一個(gè)接著一個(gè)，從20世紀(jì)50-60年代的真空電子學(xué)、60-70年代的固體電子學(xué)，到70-80年代的計(jì)算機(jī)，90年代后的互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)入21世紀(jì)又關(guān)注硅以后的技術(shù)，但電磁場(chǎng)與電磁波作為電子信息科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)課的地位沒(méi)有變，只是隨著新領(lǐng)域的不斷涌現(xiàn)教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)有所變化。根據(jù)當(dāng)前以及今后一段時(shí)期內(nèi)電子信息科學(xué)與技術(shù)發(fā)展中涉及的電磁問(wèn)題，編寫適合本科生教學(xué)的電磁場(chǎng)與電磁波教材是放在電磁工作者面前的一項(xiàng)重要任務(wù)。陳抗生同志基于多年從事電磁場(chǎng)與電磁波教學(xué)與科研的經(jīng)驗(yàn)，撰寫了電磁場(chǎng)與電磁波教材，在這方面進(jìn)行了有益而成功的嘗試，值得慶賀。選擇先交變場(chǎng)后靜態(tài)場(chǎng)并以交變場(chǎng)為主的教材體系，很有見(jiàn)地。人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)有兩個(gè)途徑，一是從特殊到一般，二是從一般到特殊。對(duì)于十分成熟的電磁科學(xué)，從一般到特殊，直接從麥克斯韋3-程講授電磁運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使讀者從較高的起點(diǎn)認(rèn)識(shí)電磁問(wèn)題，這是可行的，也利于縮短教學(xué)時(shí)數(shù)。從傳輸線理論步入麥克斯韋方程組，對(duì)于已有一定電路基礎(chǔ)的讀者，這個(gè)途徑很好。電磁理論的研究，當(dāng)所研究對(duì)象的尺度比波長(zhǎng)小得多時(shí)，可以采用路的方法，而與波長(zhǎng)可比擬甚至比波長(zhǎng)大得多時(shí)，就要用場(chǎng)的方法。路是場(chǎng)的特例。傳輸線理論兼有路和場(chǎng)兩者的特點(diǎn)。傳輸線理論，尤其是圓圖在微波技術(shù)發(fā)展史上具有里程碑式的意義。作者對(duì)場(chǎng)與波問(wèn)題的闡述，將傳輸線模型作為分析場(chǎng)與波的一種有效方法貫穿全書，運(yùn)用自如，這在現(xiàn)有電磁場(chǎng)與電磁波教材中不多見(jiàn)。微波與光波都是電磁波，人們對(duì)光波的研究比微波早得多，但微波一開(kāi)始就與應(yīng)用結(jié)合，其發(fā)展速度比光波快得多，且更成熟。20世紀(jì)70年代后由于光纖通信與光存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步，光波的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段。21世紀(jì)光波與微波將發(fā)展得同樣強(qiáng)大。由于歷史發(fā)展的原因，以往微波與光學(xué)分屬兩個(gè)學(xué)科，將兩者緊密結(jié)合的電磁場(chǎng)與電磁波教材還不多。陳抗生同志撰寫的教材，微波與光波并重，反映了新世紀(jì)微波與光波技術(shù)的發(fā)展，力求將兩者在統(tǒng)一的框架下進(jìn)行分析處理，也較成功。

內(nèi)容概要

《電磁場(chǎng)與電磁波》（第2版）是普通兩等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。鑒于通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，交變電磁場(chǎng)在電子信息類專業(yè)本科生電磁知識(shí)結(jié)構(gòu)中的地位越來(lái)越重要，本書對(duì)電磁場(chǎng)與電磁波的分析研究不是遵循電磁科學(xué)的發(fā)展歷史，先靜態(tài)場(chǎng)后交變場(chǎng)的體系，而是先交變場(chǎng)后靜態(tài)場(chǎng)并以交變場(chǎng)為主的體系進(jìn)行。靜態(tài)場(chǎng)作為交變場(chǎng)角頻率w－0的特例給出。對(duì)交變場(chǎng)的討論，微波與光波并重，并從傳輸線理論入門。波傳播的傳輸線模型作為分析電磁波的一種有效方法，在本書多處得到應(yīng)用?！　∪珪?2章。第1章作為電磁場(chǎng)與電磁波研究必要的數(shù)學(xué)物理準(zhǔn)備；第 2章講述傳輸線理論與圓圖；第3～5章是電磁場(chǎng)與電磁波理論的基礎(chǔ)部分，包括麥克斯韋方程，平面波以及介質(zhì)交界面對(duì)波的反射折射；第6、7、8章分別為波導(dǎo)、諧振器與天線；第9章周期結(jié)構(gòu)；第10章靜態(tài)場(chǎng)；最后兩章為波導(dǎo)系統(tǒng)的等效網(wǎng)絡(luò)分析與網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的數(shù)值模擬。為便于教師教學(xué)，本書配有電子教案?！　”緯勺鳛殡娮有畔⒐こ?、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)本科生 “電磁場(chǎng)與電磁波”課程教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

陳抗生

書籍目錄

第1章　引言——波與矢量分析　1.1　概述　1.2　電磁場(chǎng)與電磁波的基本概念　1.3　電磁波譜　1.4　波的基本特征及時(shí)諧波的復(fù)數(shù)與復(fù)矢量表示　1.5　矢量分析與場(chǎng)論　1.6　正交坐標(biāo)系　1.7　電荷與電流分布的模型　本章要點(diǎn)　習(xí)題1第2章　傳輸線基本理論與圓圖　2.1　傳輸線的等效電路模型與傳輸線方程及其解　2.2　描述傳輸線狀態(tài)的特征量沿傳輸線的變換　2.3　傳輸功率與傳輸效率　2.4　傳輸線圓圖　2.5　圓圖應(yīng)用舉例　2.6　阻抗匹配及阻抗匹配器　2.7　傳輸線的瞬態(tài)響應(yīng)　本章要點(diǎn)　習(xí)題2第3章　麥克斯韋方程　3.1　積分與微分形式的麥克斯韋方程　3.2　時(shí)諧場(chǎng)的麥克斯韋方程組　3.3　電流連續(xù)性原理　3.4　物質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系　3.5　洛倫茲力　3.6　坡印廷定理　3.7　電磁場(chǎng)的幾個(gè)基本原理和定理　本章要點(diǎn)　習(xí)題3第4章　平面波　4.1　波方程　4.2　平面電磁波　4.3　極化　4.4　有耗介質(zhì)中的平面波　4.5　色散與群速　4.6　電各異性介質(zhì)中的平面波　4.7　磁化鐵氧體中的平面波　4.8　高斯光束的平面波展開(kāi)　　4.9　平面波傳播的傳輸線模型　本章要點(diǎn)　習(xí)題4第5章　波的反射與折射及多層介質(zhì)中波的傳播第6章　波導(dǎo)第7章　諧振器第8章　天線第9章　周期結(jié)構(gòu)第10章　靜態(tài)場(chǎng)第11章　波導(dǎo)器件的等效網(wǎng)絡(luò)分析第12章　波導(dǎo)及波導(dǎo)器件等效網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的數(shù)值模擬

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《普通高等教育"十一五"國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?電磁場(chǎng)與電磁波》可作為電子信息類專業(yè)本科生“電磁場(chǎng)與電磁波”課程教材,同時(shí)可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

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