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第一章 场论与静态电磁场1

1.1 场论1

1.1.1 场的基本概念1

1.1.2 标量场的方向导数和梯度3

1.1.3 矢量场的通量与散度6

1.1.4 矢量场的环量与旋度11

1.1.5 亥姆霍兹定理15

1.1.6 ？算子在柱坐标和球坐标系下的表达式15

1.2 静电场17

1.2.1 静电荷间的力 电场强度17

1.2.2 静电场的基本方程19

1.2.3 静电场的标量电势(位)21

1.2.4 均匀介质中的电场26

1.3 稳恒电流场30

1.3.1 电流密度31

1.3.2 电荷守恒定律32

1.3.3 欧姆定律32

1.3.4 稳恒电流场的基本方程33

1.3.5 焦耳定律的微分形式33

1.4 恒定磁场34

1.4.1 电流元间的力 磁感应强度34

1.4.2 稳恒磁场的基本方程36

1.4.3 介质的磁化 磁介质中的安培定律41

第二章 电磁波原理46

2.1 时变电磁场46

2.1.1 法拉第电磁感应定律46

2.1.2 位移电流与麦克斯韦方程47

2.1.3 不同介质分界面上的边界条件49

2.1.4 正弦电磁场的复数表示法53

2.1.5 玻印廷定律55

2.1.6 电磁场的波动方程59

2.1.7 标量位和矢量位60

2.2.1 完纯介质中的均匀平面波62

2.2 平面电磁波62

2.1.8 电磁场的唯一性定理62

2.2.2 沿任意方向传播的平面波68

2.2.3 波的极化71

2.3 平面电磁波的反射与折射75

2.3.1 垂直极化波入射76

2.3.2 平行极化波入射80

2.3.3 全透射与全反射82

2.4 平面电磁波向理想导体界面的斜入射84

2.4.1 垂直极化波斜入射84

2.4.2 平行极化波斜入射87

3.1.1 规则波导的分析方法88

第三章 导行电磁波88

3.1 规则波导的分析方法和一般特性88

3.1.2 波沿规则波导传播的一般特性91

3.2 金属矩形波导的场解96

3.2.1 TE型波96

3.2.2 TM型波99

3.2.3 矩形波导的传播特性99

3.3 圆柱形波导108

3.3.1 圆波导中的TE型波及其场分量109

3.3.2 圆波导中的TM型波111

3.3.3 圆波导中的三个主要波型及其应用113

3.3.4 圆波导尺寸的选择116

3.4 同轴传输线117

3.4.1 同轴传输线的主模TEM模117

3.4.2 同轴线TEM波的传输特性119

3.4.3 同轴线中的高次模及其尺寸选择120

3.5 波导的激励和耦合122

第四章 微波传输线的基本理论125

4.1 引言125

4.2 微波传输线的分析126

4.2.1 微波传输线的分布参数概念126

4.2.3 传输线方程及传输线工作参数128

4.2.2 传输线的集总参数等效电路128

4.2.4 传输线上的工作参数133

4.3 均匀无耗传输线的工作状态136

4.3.1 行波状态136

4.3.2 纯驻波状态136

4.3.3 行驻波状态141

4.3.4 传输功率145

4.4 阻抗圆图和导纳圆图145

4.4.1 反射系数圆146

4.4.2 阻抗圆148

4.4.3 导纳圆图150

4.4.4 圆图应用举例151

4.5 传输线的阻抗匹配154

4.5.1 阻抗匹配的概念154

4.5.2 阻抗匹配的方法156

4.6 微带传输线162

4.6.1 对称微带(带状线)162

4.6.2 不对称微带(微带线)162

4.7 介质波导与光波导164

4.7.1 介质波导164

4.7.2 光波导165

5.2.1 模式电压和模式电流的概念171

5.2 微波网络的等效171

5.1 引言171

第五章 微波网络与元器件171

5.2.2 波导等效为双线传输线172

5.2.3 模式展开174

5.2.4 不均匀性等效为网络176

5.3 双端口网络的阻抗矩阵 导纳矩阵以及A矩阵179

5.3.1 阻抗矩阵和导纳矩阵179

5.3.2 A矩阵183

5.4 双端口网络的散射矩阵和传输矩阵187

5.4.1 双端口网络的散射矩阵187

5.4.2 双端口网络的传输矩阵191

5.4.3 双端口网络的各种参数间的互换192

5.5 多端口网络的散射矩阵和传输矩阵195

5.5.1 多端口网络的阻抗矩阵 导纳矩阵以及散射矩阵195

5.5.2 多端口网络的简化197

5.5.3 参考面移动对散射参量的影响199

5.6 微波元件201

5.6.1 电抗性元件201

5.6.2 终端元件203

5.6.3 接头 法兰204

5.6.4 衰减器与移相器205

5.6.5 分支元件206

5.6.6 定向耦合器211

5.6.7 微波谐振器216

5.6.8 场移式隔离器221

5.7 微波混频器224

5.7.1 金属-半导体结的工作原理225

5.7.2 肖特基势桑二极管与PN结二极管的特性比较229

5.7.3 肖特基势桑二极管的结构 等效电路与主要参数230

5.7.4 非线性电阻的沸频原理234

5.7.5 微波混频器的基本电路237

第六章 天线基本原理242

6.1 引言242

6.2.1 电流的场解243

6.2 基本振子的辐射243

6.2.2 电基本振子的场解244

6.2.3 电偶极子的近区场245

6.2.4 电偶极子的远区场246

6.2.5 天线的辐射方向图和天线的辐射电阻247

6.2.6 磁基本振子251

6.3 振子天线253

6.3.1 对称振子的场解253

6.3.2 对称振子的方向图254

6.3.3 发射天线的参数257

6.3.4 天线的极化和天线的频带宽度260

6.4 天线阵261

6.4.1 二元阵262

6.4.2 N元均匀直线阵264

6.5 地面对辐射的影响270

6.6 接收天线272

6.6.1 天线接收的物理过程272

6.6.2 接收天线的电参数273

6.7 常用线天线276

6.7.1 垂直接地振子276

6.7.3 背射 返射天线概述278

6.7.2 引向天线278

6.7.4 螺旋天线279

6.7.5 波导缝隙天线280

6.7.6 微带天线281

6.7.7 蝙蝠翼振子天线281

6.7.8 菱形天线282

6.8 面天线282

6.8.1 抛物面天线的工作原理283

6.8.2 双反射面天线285

7.1.2 无线电波主要的传播方式287

7.1.1 电磁波频谱287

7.1 电波传播的基本概念287

第七章 电波传播287

7.1.3 无线电波在自由空间内的传播288

7.1.4 传输媒质对电波传播的影响289

7.1.5 信号衰落与失真291

7.2 地面波传播292

7.2.1 土壤的电参数293

7.2.2 地面波传播的基本特性295

7.2.3 平面地上的地面波场强计算296

7.2.4 地下传播与水下传播297

7.3.1 电离层概况299

7.3 天波传播299

7.3.2 电离层的介电特性300

7.3.3 无线电波在电离层中的传播301

7.4 视距传播306

7.4.1 自由空间传播的菲涅尔区306

7.4.2 传播余隙309

7.4.3 地面对电波传播的影响311

7.5 散射传播313

7.5.1 对流层散射传播机制313

7.5.2 传播损耗314

习题315

参考文献326