電磁場理論與微波技術(shù)基礎(chǔ)

前言

本書是為高等學(xué)校工科電子類相關(guān)專業(yè)的本科生學(xué)習(xí)“電磁場與波”、“微波技術(shù)與天線”或“電磁場與微波技術(shù)”課程而編寫的教學(xué)用書，是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。本書是在2004、2005年出版的《電磁場理論與微波技術(shù)基礎(chǔ)》的基礎(chǔ)上重新編寫的，共14章，分上、下兩篇。上篇包括8章，是原教材上冊中的“電磁場理論基礎(chǔ)”部分，本版將原教材上冊中的內(nèi)容按照先“靜態(tài)”后“時變”的次序重新改寫或編排。其中第1章為矢量分析，第2、3和4章依次為靜電場、恒定電場和靜磁場，第5、6和7章則分別是時變電磁場、平面電磁波和規(guī)則傳輸系統(tǒng)（I）——金屬波導(dǎo)，第8章為天線（Ⅰ）——電磁波的輻射和接收的理論基礎(chǔ)。下篇包括6章，是原教材下冊中的“微波技術(shù)基礎(chǔ)”部分。其中第9章為傳輸線理論，第10、11和12章依次是規(guī)則傳輸系統(tǒng)（Ⅱ）——集成傳輸系統(tǒng)、微波諧振腔和微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，第13和14章則是微波無源元件和天線（Ⅱ）——線天線和面天線。本書的參考教學(xué)時數(shù)為90學(xué)時（上、下篇各45學(xué)時），若學(xué)時數(shù)為72或63等時，則可根據(jù)教學(xué)需要自由取舍各章加注“*”號的部分內(nèi)容。刪除部分內(nèi)容后，基本不會影響本書內(nèi)容的連貫性。編者以“重基礎(chǔ)，寬口徑”的教學(xué)方針為指導(dǎo)，適當(dāng)拓寬本書的內(nèi)容覆蓋面。全書條理清楚，深入淺出，便于教學(xué)和自學(xué)。修訂后的教材比原教材更突出了基本概念和基本理論，加強(qiáng)了集成傳輸系統(tǒng)及其無源元件等方面的內(nèi)容，調(diào)整了部分章節(jié)的例題和習(xí)題。在本書的編寫和修訂過程中，本校電子信息與電氣工程學(xué)院、電子工程系和射頻與微波技術(shù)研究中心的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和同事們曾給予多方面的鼓勵與支持，東南大學(xué)出版社的李玉老師為本書的出版提供無私的幫助并付出辛勤勞動，書稿承蒙東華大學(xué)陳光教授仔細(xì)審閱，并提出了許多寶貴的修改意見。有關(guān)的博士生、碩士生和本科生對本書的編寫和修訂也提供過一定的幫助。對上述在本書的編寫和修訂工作中曾給予鼓勵、支持和幫助的同志們，編者一并表示衷心的感謝。由于編者水平有限和時間倉促，書中難免存在疏漏與錯誤，歡迎讀者提出批評和指正。

內(nèi)容概要

本書講述“電磁場與微波技術(shù)”的基本概念、基本分析與計算方法以及基本原理。本書力求內(nèi)容精練，物理概念清晰，文字易懂，便于自學(xué)。    本書分上、下兩篇，共14章。上篇8章：矢量分析、靜電場、恒定電場、靜磁場、時變電磁場、平面電磁波、規(guī)則傳輸系統(tǒng)（Ⅰ）——金屬波導(dǎo)以及天線（Ⅰ）——電磁波的輻射和接收的理論基礎(chǔ)；下篇6章：傳輸線理論、規(guī)則傳輸系統(tǒng)（Ⅱ）——集成傳輸系統(tǒng)、微波諧振腔、微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、微波無源元件以及天線（Ⅱ）——線天線和面天線。本書每章均精選了適量的例題和習(xí)題，例題和習(xí)題涵蓋核心內(nèi)容，選題廣泛，難易適中。    本書可供工科信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的本科生、?？粕约案呗殞W(xué)生用作教材，也可供高校有關(guān)專業(yè)的學(xué)生和有關(guān)科技人員用作參考書。

書籍目錄

緒論上篇  電磁場理論基礎(chǔ)  第1章  矢量分析  第2章  靜電場  第3章  恒定電場  第4章  靜磁場  第5章  時變電磁場  第6章  平面電磁波  第7章  規(guī)則傳輸系統(tǒng)(Ⅰ)——金屬波導(dǎo)  第8章  天線(Ⅰ)——電磁波的輻射和接收的理論基礎(chǔ)下篇  微波技術(shù)基礎(chǔ)  第9章  傳輸線理論  第10章  規(guī)則傳輸系統(tǒng)(Ⅱ)——集成傳輸系統(tǒng)  第11章  微波諧振腔  第12章  微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)  第13章  微波無源元件  第14章  天線(Ⅱ)——線天線和面天線附錄A  常用正交曲線坐標(biāo)系中的場論恒等式附錄B  常用材料的參數(shù)和物理常數(shù)附錄C  標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)參數(shù)和型號對照附錄D  同軸線參數(shù)表附錄E  各種電路單元的歸一化網(wǎng)絡(luò)參量附錄F  阻抗圓圖參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：③趨膚效應(yīng)眾所周知，交流電有趨膚效應(yīng)，電流流動趨向于導(dǎo)體表面的薄層。趨膚效應(yīng)在較低頻段并不顯著，但在微波波段卻影響很大，趨膚深度幾乎趨于零（如在5GHz時銅的趨膚深度約為1‰毫米），導(dǎo)線呈現(xiàn)的電阻很大。這就是采用金屬波導(dǎo)且將其內(nèi)壁表面鍍銀或鍍金的原因。④熱效應(yīng)有耗物質(zhì)中的分子受到微波輻射后會相互摩擦而引起物質(zhì)的溫度升高，這就是微波的熱效應(yīng)。因此，水、含水或含脂肪的物質(zhì)對微波有吸收作用，利用物質(zhì)吸收微波所產(chǎn)生的熱效應(yīng)可對其進(jìn)行加熱。因為各種物質(zhì)對微波的吸收能力不同，所以微波對各種物質(zhì)的加熱具有選擇性。（3）雨、雪等對微波會產(chǎn)生吸收和反射雨、雪、云、霧對微波都有程度不同的吸收和反射。利用這一特點，可用厘米波或毫米波雷達(dá)來觀測雨、雪、云、霧的存在和流動。氣象雷達(dá)就是利用這一特性來預(yù)報鄰近地區(qū)的天氣變化情況。（4）微波可穿透電離層我們知道，地球被一層厚厚的大氣所包圍，由于受太陽的輻射，距離地球表面約60～400km范圍內(nèi)的高空大氣被電離，形成一個電離層。一般頻率較低的無線電波不能穿透電離層，它們將被電離層反射回來。由于微波的頻率很高，它能穿透電離層而不被電離層所反射。于是人們利用這個特點，使衛(wèi)星通信成為現(xiàn)實。（5）微波的信息容量大在微波波段中包含著10000個長、中、短和超短波波段。這表明在一個不太寬的相對頻帶中可傳送較多的信息量，因而微波容納的信息量很大。基于這一特點，模擬特別是數(shù)字微波通信得到了巨大的發(fā)展。（6）微波的散射特性當(dāng)微波入射到物體上時，會在除入射方向以外的方向上出現(xiàn)散射，散射是入射波和該物體相互作用的結(jié)果，所以散射波攜帶了大量的物體的信息?；谖⒉ǖ纳⑸涮匦?，人們可以通過提取不同物體的散射特性信息，對物體進(jìn)行識別。微波遙感和微波成像就基于這一特性。

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《電磁場理論與微波技術(shù)基礎(chǔ)(第2版)》：普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材

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