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电磁理论、计算、应用

样章
作者：
盛新庆
定价：
34.00 元
版面字数：
410千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
版次：
1
最新版次
印刷时间：
2023年
ISBN：
978-7-04-045497-0
物料号：
45497-00
出版时间：
2016-08-10
读者对象：
高等教育
一级分类：
电气/电子信息/自动化类
二级分类：
电子电气类核心课程
三级分类：
电磁场（电磁场与电磁波）

本书以问题为中心,主要讲了4个问题,对应4章,分别为1,电磁波是如何发现的;2,电磁波是怎样传播与传输的;3,电磁波是如何发射的;4,电磁波是怎样散射的｡本书横穿电磁波理论､微波技术､天线､计算电磁学､雷达等多门课程知识

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1 章 电磁波的发现
        • § 1.1 物理背景
          • 1.1.1 库仑定律发现以前
            • 1.1.2 库仑定律发现以后
              • 1.1.2.1 库仑定律
                • 1.1.2.2 安培定律
                  • 1.1.2.3 法拉第定律
                • § 1.2 数学背景
                  • 1.2.1 矢量定义
                    • 1.2.2 矢量运算
                      • 1.2.3 坐标系
                        • 1.2.3.1 一般曲线坐标系
                          • 1.2.3.2 圆柱坐标系
                            • 1.2.3.3 球坐标系
                            • 1.2.4 矢量算子
                              • 1.2.4.1 梯度算子
                                • 1.2.4.2 散度算子
                                  • 1.2.4.3 旋度算子
                                    • 1.2.4.4 拉普拉斯算子
                                      • 1.2.4.5 算子在一般正交坐标系中的表示式
                                      • 1.2.5 张量
                                        • 1.2.5.1 张量的定义
                                          • 1.2.5.2 张量的运算法则
                                          • 1.2.6 矢量恒等式
                                            • 1.2.7 算子基本积分定理
                                              • 1.2.7.1 高斯散度定理
                                                • 1.2.7.2 斯托克斯定理
                                                  • 1.2.7.3 格林定理
                                                • § 1.3 学术传统
                                                  • § 1.4 麦克斯韦方程的建立
                                                    • 1.4.1 场概念的提炼
                                                      • 1.4.2 物理规律的系统化数学表述
                                                        • 1.4.3 本构关系
                                                        • 阅读与思考
                                                          • 1.A 一般介质的本构关系
                                                            • 1.B 等离子体的本构关系
                                                              • 1.C 超材料———金属线介质的等效电磁参数
                                                                • 1.D 超材料———金属开口谐振环介质的等效电磁参数
                                                                • § 1.5 电磁波发现及验证
                                                                  • § 1.6 电磁波问题的确定性表述
                                                                    • 1.6.1 两种介质交界面的边界条件
                                                                      • 1.6.1.1 磁场强度H 的边界条件
                                                                        • 1.6.1.2 电位移矢量D 的边界条件
                                                                          • 1.6.1.3 分界面边界条件小结
                                                                          • 1.6.2 导体分界面上的边界条件
                                                                            • 1.6.3 辐射边界条件
                                                                            • § 1.7 静电场再认识
                                                                              • 1.7.1 静电边值问题
                                                                                • 1.7.2 电容和电感
                                                                                • § 1.8 麦克斯韦方程频域形式
                                                                                  • § 1.9 电磁波的性质
                                                                                    • 1.9.1 惟一性定理
                                                                                      • 1.9.2 等效原理
                                                                                        • 1.9.3 对偶原理
                                                                                          • 1.9.4 互易原理
                                                                                          • § 1.10 电磁波传播的仿真
                                                                                            • 1.10.1 电磁波方程
                                                                                              • 1.10.2 Yee 格式及蛙跳机制
                                                                                                • 1.10.3 电磁波方程的离散
                                                                                                  • 1.10.4 稳定性条件
                                                                                                    • 1.10.5 激励源
                                                                                                      • 1.10.6 边界条件
                                                                                                        • 1.10.6.1 一阶Mur 吸收边界
                                                                                                          • 1.10.6.2 棱边及角点的处理
                                                                                                            • 1.10.6.3 吸收边界的精度
                                                                                                          • § 1.11 电磁波的应用
                                                                                                            • 本章小结
                                                                                                              • 练习题
                                                                                                                • 思考题
                                                                                                                  • 课程设计(一)
                                                                                                                  • 第2 章 电磁波的传播和传输
                                                                                                                    • § 2.1 电磁波传播
                                                                                                                      • 2.1.1 无限大均匀介质中的传播
                                                                                                                        • 2.1.1.1 平面波解
                                                                                                                          • 2.1.1.2 相速和群速
                                                                                                                            • 2.1.1.3 波的极化
                                                                                                                              • 2.1.1.4 无耗介质中的电磁波传播
                                                                                                                                • 2.1.1.5 有耗介质中的电磁波传播
                                                                                                                                  • 2.1.1.6 各向异性介质中的电磁波传播
                                                                                                                                    • 2.1.1.7 坡印廷定理
                                                                                                                                    • 2.1.2 层状介质中电磁波的传播
                                                                                                                                    • 阅读与思考
                                                                                                                                      • 2.A 坐标变换空间中的麦克斯韦方程
                                                                                                                                      • § 2.2 波导中的传输
                                                                                                                                        • 2.2.1 波导传输问题的求解途径
                                                                                                                                          • 2.2.2 矩形波导中电磁波的传输特性
                                                                                                                                            • 2.2.3 波导正规模的特性
                                                                                                                                              • 2.2.4 任意截面空波导电磁波传输模式的有限元分析
                                                                                                                                                • 2.2.5 波导激励分析
                                                                                                                                                • § 2.3 微波传输线的分析模型
                                                                                                                                                  • 2.3.1 传输线分析模型及其解
                                                                                                                                                    • 2.3.1.1 传输线方程———场方法
                                                                                                                                                      • 2.3.1.2 传输线方程———路方法
                                                                                                                                                        • 2.3.1.3 传输线方程的解
                                                                                                                                                        • 2.3.2 传输线特征量及其变换式
                                                                                                                                                          • 2.3.2.1 电压和电流变换式
                                                                                                                                                            • 2.3.2.2 反射系数变换式
                                                                                                                                                              • 2.3.2.3 输入阻抗变换式
                                                                                                                                                                • 2.3.2.4 驻波比
                                                                                                                                                                  • 2.3.2.5 传输功率与传输效率
                                                                                                                                                                  • 2.3.3 均匀无耗传输线的工作状态
                                                                                                                                                                    • 2.3.3.1 行波状态
                                                                                                                                                                      • 2.3.3.2 纯驻波状态
                                                                                                                                                                        • 2.3.3.3 行驻波状态
                                                                                                                                                                        • 2.3.4 圆图
                                                                                                                                                                          • 2.3.5 阻抗匹配
                                                                                                                                                                            • 2.3.5.1 信号源与传输线的匹配
                                                                                                                                                                              • 2.3.5.2 负载与传输线的匹配
                                                                                                                                                                            • § 2.4 微波网络的分析模型
                                                                                                                                                                              • 2.4.1 不均匀性等效网络
                                                                                                                                                                                • 2.4.2 微波网络参量
                                                                                                                                                                                  • 2.4.2.1 归一化参量
                                                                                                                                                                                    • 2.4.2.2 微波网络的电路参量
                                                                                                                                                                                      • 2.4.2.3 微波网络的波参量
                                                                                                                                                                                        • 2.4.2.4 波导不连续性问题分析
                                                                                                                                                                                      • 本章小结
                                                                                                                                                                                        • 练习题
                                                                                                                                                                                          • 思考题
                                                                                                                                                                                            • 课程设计(二)
                                                                                                                                                                                            • 第3 章 电磁波的辐射
                                                                                                                                                                                              • § 3.1 激励源在自由空间中的辐射
                                                                                                                                                                                                • 3.1.1 自由空间中带源麦克斯韦方程的解
                                                                                                                                                                                                  • 3.1.2 电流与磁流辐射场的其他数学表达形式
                                                                                                                                                                                                    • 3.1.2.1 Stratton-Chu公式
                                                                                                                                                                                                      • 3.1.2.2 基尔霍夫公式形式
                                                                                                                                                                                                    • 阅读与思考
                                                                                                                                                                                                      • 3.A 电流与磁流辐射表达式的另类推导
                                                                                                                                                                                                        • 3.A.1 电流与磁流源辐射场的两种表达式的等效性证明
                                                                                                                                                                                                          • 3.A.2 电流与磁流源辐射场的另类计算方法
                                                                                                                                                                                                          • 3.1.3 激励源辐射场的远场近似
                                                                                                                                                                                                            • 3.1.4 辐射条件
                                                                                                                                                                                                            • § 3.2 天线
                                                                                                                                                                                                              • 3.2.1 赫兹偶极子
                                                                                                                                                                                                                • 3.2.1.1 近区场
                                                                                                                                                                                                                  • 3.2.1.2 远区场
                                                                                                                                                                                                                    • 3.2.1.3 天线的重要参数
                                                                                                                                                                                                                    • 3.2.2 线天线
                                                                                                                                                                                                                      • 3.2.2.1 传输线模型
                                                                                                                                                                                                                        • 3.2.2.2 积分方程模型
                                                                                                                                                                                                                          • 3.2.2.3 积分方程的求解
                                                                                                                                                                                                                            • 3.2.2.4 实际馈电系统的数学模型
                                                                                                                                                                                                                            • 3.2.3 微带天线
                                                                                                                                                                                                                              • 3.2.3.1 微带天线的发展历程
                                                                                                                                                                                                                                • 3.2.3.2 腔模型理论
                                                                                                                                                                                                                              • 阅读与思考
                                                                                                                                                                                                                                • 3.B 微带天线的全波分析法
                                                                                                                                                                                                                                  • 3.2.4 天线阵
                                                                                                                                                                                                                                    • 3.2.5 天线馈电
                                                                                                                                                                                                                                      • 3.2.5.1 馈电系统要求
                                                                                                                                                                                                                                        • 3.2.5.2 天线馈线系统常用微波器件
                                                                                                                                                                                                                                        • 3.2.6 天线测量
                                                                                                                                                                                                                                          • 3.2.6.1 概述
                                                                                                                                                                                                                                            • 3.2.6.2 源天线与待测天线之距离
                                                                                                                                                                                                                                              • 3.2.6.3 天线测量环境
                                                                                                                                                                                                                                                • 3.2.6.4 天线测量典型仪器设备
                                                                                                                                                                                                                                              • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                • 练习题
                                                                                                                                                                                                                                                  • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                    • 课程设计(三)
                                                                                                                                                                                                                                                    • 第4 章 电磁波的散射
                                                                                                                                                                                                                                                      • § 4.1 确定性目标的散射
                                                                                                                                                                                                                                                        • 4.1.1 规则目标的散射
                                                                                                                                                                                                                                                          • 4.1.1.1 导体圆柱的散射
                                                                                                                                                                                                                                                            • 4.1.1.2 导体圆柱的绕射
                                                                                                                                                                                                                                                              • 4.1.1.3 导体球的散射
                                                                                                                                                                                                                                                                • 4.1.1.4 规则目标散射的解析求解法
                                                                                                                                                                                                                                                              • 阅读与思考
                                                                                                                                                                                                                                                                • 4.A 半平面导体散射的解析解
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 4.1.2 不规则形状目标的散射
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 4.1.3 目标散射机理
                                                                                                                                                                                                                                                                  • § 4.2 随机目标的散射
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 4.2.1 随机面的几何模型
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 4.2.2 光滑型随机面的散射
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 阅读与思考
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 4.B 光滑型随机表面散射解析解的证明
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 4.2.3 微粗糙型随机面的散射
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 阅读与思考
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 4.C 微粗糙度随机表面散射解析解的证明
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 4.2.4 蒙特卡洛(MonteCarlo)方法
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 4.2.5 随机面散射和辐射的关系
                                                                                                                                                                                                                                                                            • § 4.3 雷达
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 4.3.1 目标特性
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 4.3.1.1 雷达散射截面
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 4.3.1.2 角闪烁
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 4.3.1.3 散射中心
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 4.3.2 雷达原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 4.3.2.1 测距原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 4.3.2.2 测速原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 4.3.2.3 测角原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 4.3.2.4 雷达成像原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 4.3.3 单脉冲雷达系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 4.3.3.1 单脉冲测角的技术方案
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 4.3.3.2 单脉冲雷达系统各部件功能实现
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 4.3.3.3 系统测角误差分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 阅读与思考
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 4.D 扩展目标角闪烁的计算公式推导
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 4.E 目标散射中心参数的估计方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 练习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 课程设计(四)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 附录A
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 附录B
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 附录C
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 附录D
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 附录E
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 附录F
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录G
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 索引