電磁場與微波技術(shù)

內(nèi)容概要

黃玉蘭編著的《電磁場與微波技術(shù)(第2版21世紀(jì)高等院校信息與通信工程規(guī)劃教材)》從矢量分析入手，主要介紹電磁場與微波技術(shù)的基本概念、基本理論和基本分析方法，并對天線做簡單介紹。
    本書為《電磁場與微波技術(shù)》第2版。全書共分為10章，內(nèi)容包括矢量分析、靜態(tài)電磁場、時變電磁場、平面電磁波、傳輸線理論、微波傳輸線、微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、常用微波元件、天線、電磁場與微波技術(shù)實驗。本書注重知識體系的基礎(chǔ)性和完整性，加強(qiáng)了基本概念和基本理論的闡述，對大篇幅的數(shù)學(xué)推導(dǎo)進(jìn)行了刪選，并對實驗做了簡要介紹。書中例題豐富，每章配有小結(jié)和一定數(shù)量的習(xí)題，并在書末給出了習(xí)題答案。
    《電磁場與微波技術(shù)(第2版21世紀(jì)高等院校信息與通信工程規(guī)劃教材)》面向應(yīng)用型本科教學(xué)，可供高等學(xué)校電子工程、通信工程、自動控制、微電子學(xué)、儀器儀表及相關(guān)專業(yè)的本科生作為教材使用，也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

目　錄第1章　矢量分析　11.1　矢量代數(shù)　21.1.1　矢量的加法和減法　21.1.2　標(biāo)量與矢量相乘　21.1.3　矢量的點積　21.1.4　矢量的叉積　31.2　矢量場的散度　41.2.1　矢量場的矢量線　41.2.2　矢量場的通量　41.2.3　矢量場的散度　51.2.4　散度定理　71.3　矢量場的旋度　81.3.1　矢量場的環(huán)流　81.3.2　矢量場的旋度　91.3.3　斯托克斯定理　101.4　標(biāo)量場的梯度　111.4.1　標(biāo)量場的等值面　111.4.2　標(biāo)量場的梯度　121.4.3　標(biāo)量場的方向?qū)?shù)　121.4.4　保守場　131.5　亥姆霍茲定理　151.6　常用坐標(biāo)系　161.6.1　直角坐標(biāo)系　161.6.2　圓柱坐標(biāo)系　171.6.3　球坐標(biāo)系　19本章小結(jié)　21習(xí)題　22第2章　靜態(tài)電磁場　252.1　靜態(tài)電磁場的基本實驗定律　252.1.1　電荷及電荷密度　252.1.2　電流及電流密度　262.1.3　庫侖定律和電場強(qiáng)度　272.1.4　安培力定律和磁感應(yīng)強(qiáng)度　302.2　靜電場　312.2.1　真空中靜電場的基本方程　322.2.2　電位函數(shù)　352.2.3　電介質(zhì)中的高斯定理及邊界條件　382.2.4　靜電場的能量　422.2.5　直角坐標(biāo)系中的分離變量法　432.2.6　鏡像法　462.3　恒定電場　482.3.1　恒定電場的基本方程　482.3.2　導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳導(dǎo)電流　492.3.3　恒定電場與靜電場的比擬　512.4　恒定磁場　522.4.1　真空中恒定磁場的基本方程　522.4.2　矢量磁位　542.4.3　磁介質(zhì)中的安培定律及邊界條件　562.4.4　恒定磁場的能量　59本章小結(jié)　61習(xí)題　62第3章　時變電磁場　673.1　麥克斯韋方程組　673.1.1　法拉第電磁感應(yīng)定律　673.1.2　位移電流　693.1.3　麥克斯韋方程組　713.2　邊界條件　723.2.1　邊界條件的一般形式　723.2.2　理想導(dǎo)體表面的邊界條件　723.2.3　理想介質(zhì)分界面上的邊界條件　733.3　坡印廷定理　733.4　波動方程　753.5　時諧電磁場　763.5.1　時諧電磁場的復(fù)數(shù)表示法　763.5.2　復(fù)數(shù)形式的麥克斯韋方程組和亥姆霍茲方程　773.5.3　平均能流密度矢量　77本章小結(jié)　78習(xí)題　79第4章　平面電磁波　814.1　無界理想介質(zhì)中的均勻平面波　814.2　波的極化　864.2.1　線極化　874.2.2　圓極化　874.2.3　橢圓極化　884.3　無界損耗媒質(zhì)中的均勻平面波　894.3.1　等效介電常數(shù)　904.3.2　損耗媒質(zhì)中的電場和磁場　904.3.3　良介質(zhì)和良導(dǎo)體中的電磁波參數(shù)　924.4　均勻平面波對平面分界面的垂直入射　944.4.1　對理想導(dǎo)體平面的垂直入射　944.4.2　對理想介質(zhì)分界面的垂直入射　964.4.3　對導(dǎo)電媒質(zhì)分界面的垂直入射　984.5　均勻平面波對平面分界面的斜入射　1004.5.1　對理想導(dǎo)體平面的斜入射　1004.5.2　對理想介質(zhì)分界面的斜入射　1024.5.3　全反射和全透射　104本章小結(jié)　105習(xí)題　106第5章　傳輸線理論　1095.1　傳輸線方程和傳輸線的場分析方法　1105.1.1　長線及分布參數(shù)等效電路　1105.1.2　傳輸線方程及其解　1125.1.3　用場的概念分析傳輸線　1155.2　傳輸線的基本特性參數(shù)　1175.2.1　特性阻抗　1175.2.2　傳播常數(shù)　1185.2.3　輸入阻抗　1195.2.4　反射系數(shù)　1205.2.5　傳輸功率　1225.3　均勻無耗傳輸線工作狀態(tài)分析　1235.3.1　行波工作狀態(tài)　1235.3.2　駐波工作狀態(tài)　1245.3.3　行駐波工作狀態(tài)　1285.4　有耗傳輸線　1325.4.1　有耗傳輸線的參數(shù)以及電壓、電流和阻抗的分布　1325.4.2　傳輸功率和效率　1345.5　史密斯阻抗圓圖和導(dǎo)納圓圖　1355.5.1　史密斯阻抗圓圖　1355.5.2　史密斯導(dǎo)納圓圖　1385.5.3　史密斯圓圖的應(yīng)用　1385.6　傳輸線的阻抗匹配　1445.6.1　信號源與傳輸線的阻抗匹配　1445.6.2　負(fù)載與傳輸線的阻抗匹配　146本章小結(jié)　153習(xí)題　154第6章　微波傳輸線　1606.1　金屬波導(dǎo)傳輸線的一般分析　1616.1.1　導(dǎo)波方程及其求解　1616.1.2　波沿波導(dǎo)傳輸?shù)囊话闾匦浴?636.2　矩形波導(dǎo)　1656.2.1　矩形波導(dǎo)中的波型及場分量　1666.2.2　矩形波導(dǎo)中波的縱向傳輸特性　1696.2.3　矩形波導(dǎo)中模式的場結(jié)構(gòu)圖　1726.2.4　矩形波導(dǎo)的管壁電流　1766.2.5　矩形波導(dǎo)尺寸的設(shè)計考慮　1776.3　圓波導(dǎo)　1786.3.1　圓波導(dǎo)中的波型及場分量　1796.3.2　圓波導(dǎo)中的主要波型及其應(yīng)用　1826.4　同軸線及其高次?！?866.4.1　同軸線中的主?！猅EM模　1866.4.2　同軸線中的高次?！猅E模和TM?！?876.4.3　同軸線的尺寸選擇原則　1896.5　帶狀線　1906.5.1　特性阻抗　1906.5.2　帶狀線的損耗和衰減　1946.5.3　帶狀線的尺寸選擇　1956.6　微帶線　1966.6.1　微帶線中的模式　1976.6.2　微帶線的傳輸特性　1986.6.3　微帶線的損耗與衰減　202本章小結(jié)　203習(xí)題　204第7章　微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)　2067.1　導(dǎo)波系統(tǒng)的等效傳輸線　2067.1.1　導(dǎo)波系統(tǒng)等效為雙線傳輸線　2067.1.2　歸一化參量　2087.2　微波元件的等效網(wǎng)絡(luò)　2097.2.1　微波網(wǎng)絡(luò)參考面的選擇　2097.2.2　微波元件等效為微波網(wǎng)絡(luò)　2107.2.3　微波網(wǎng)絡(luò)的分類　2127.2.4　微波網(wǎng)絡(luò)的分析與綜合　2127.3　二端口微波網(wǎng)絡(luò)　2127.3.1　二端口微波網(wǎng)絡(luò)參量　2137.3.2　各種網(wǎng)絡(luò)參量的互相轉(zhuǎn)換　2197.3.3　二端口網(wǎng)絡(luò)參量的性質(zhì)　2217.4　多端口微波網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣　2227.5　微波網(wǎng)絡(luò)的工作特性參量　2237.5.1　插入反射系數(shù)和插入駐波比　2237.5.2　電壓傳輸系數(shù)　2247.5.3　插入衰減　2247.5.4　插入相移　225本章小結(jié)　225習(xí)題　226第8章　常用微波元件　2298.1　波導(dǎo)中的電抗元件　2298.2　連接元件　2318.2.1　接頭　2328.2.2　轉(zhuǎn)接元件　2328.3　分支元件　2348.3.1　矩形波導(dǎo)的分支元件　2348.3.2　同軸線的分支元件　2358.3.3　微帶功率分配器　2368.4　終端元件　2378.4.1　匹配負(fù)載　2378.4.2　短路器　2388.5　衰減器和移相器　2388.5.1　衰減器　2388.5.2　移相器　2398.6　定向耦合器　2398.6.1　定向耦合器的技術(shù)指標(biāo)　2408.6.2　混合環(huán)　2418.7　微波諧振器　2428.7.1　微波諧振器的基本特性和參數(shù)　2428.7.2　同軸線諧振器　2448.7.3　矩形諧振器　2458.7.4　圓柱形諧振器　247本章小結(jié)　248習(xí)題　250第9章　天線　2519.1　天線概述　2519.1.1　天線的定義　2519.1.2　天線的分類　2529.1.3　天線的研究方法　2529.2　動態(tài)位函數(shù)及其解　2529.2.1　動態(tài)標(biāo)量位和動態(tài)矢量位　2529.2.2　動態(tài)位函數(shù)的方程　2539.2.3　動態(tài)位函數(shù)的解　2549.3　基本振子的輻射　2559.3.1　電基本振子的輻射場　2559.3.2　磁基本振子的輻射場　2589.4　天線的電參數(shù)　2589.5　對稱振子天線　2629.5.1　對稱振子的電流分布　2629.5.2　對稱振子的輻射場　2639.5.3　對稱振子的輻射電阻和輸入阻抗　2649.6　天線陣　2649.6.1　二元陣與方向性乘積原理　2659.6.2　均勻直線陣　2669.7　其他類型天線簡要介紹　2679.7.1　行波天線　2679.7.2　縫隙天線　2679.7.3　微帶天線　2689.7.4　旋轉(zhuǎn)拋物面天線　268本章小結(jié)　269習(xí)題　270第10章　電磁場與微波技術(shù)實驗　27210.1　電磁波反射和折射的測量　27210.1.1　實驗原理與實驗裝置　27210.1.2　電磁波在導(dǎo)體表面反射的測量　27410.1.3　電磁波向介質(zhì)板斜入射的全透射測量　27510.2　電磁波參量的測量　27510.2.1　實驗原理與實驗裝置　27610.2.2　測量電磁波波長　27610.2.3　測量電磁波相位常數(shù)和速度　27810.3　微波測試系統(tǒng)的認(rèn)知與調(diào)整　27810.3.1　微波測試系統(tǒng)簡介　27910.3.2　認(rèn)知微波儀器與元件　28010.3.3　連接與調(diào)整微波測量系統(tǒng)　28110.4　晶體定標(biāo)及駐波比的測量　28210.4.1　測量線晶體定標(biāo)　28210.4.2　用交叉讀數(shù)法測量波導(dǎo)波長　28310.4.3　測量駐波比　28510.5　單端口網(wǎng)絡(luò)阻抗測量及匹配　28610.5.1　實驗原理與實驗裝置　28710.5.2　單端口網(wǎng)絡(luò)阻抗的測量　28810.5.3　利用調(diào)配器進(jìn)行阻抗匹配　289本章小結(jié)　290習(xí)題　291附錄A　圓柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)　293附錄B　重要的矢量公式　295附錄C　國產(chǎn)矩形波導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)與參數(shù)表　297附錄D　常用硬同軸線特性參數(shù)表　299附錄E　常用同軸射頻電纜特性參數(shù)表　300附錄F　阻抗圓圖　301習(xí)題答案　302參考文獻(xiàn)　311

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黃玉蘭編著的《電磁場與微波技術(shù)(第2版21世紀(jì)高等院校信息與通信工程規(guī)劃教材)》從矢量分析入手，主要介紹電磁場與微波技術(shù)的基本概念、基本理論和基本分析方法，并對天線做簡單介紹。本書可供高等學(xué)校電子工程、通信工程、自動控制、微電子學(xué)、儀器儀表及相關(guān)專業(yè)的本科生作為教材使用，也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書。

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