電磁場與微波技術(第2版21世紀高等院校信息與通信工程規劃教材)

電磁場與微波技術(第2版21世紀高等院校信息與通信工程規劃教材)

作者: 黃玉蘭

ISBN: 9787115298751 出版時間: 2012-12-01

出版社: 人民郵電出版社

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黃玉蘭編著的《電磁場與微波技術(第2版21世紀高等院校信息與通信工程規劃教材)》從矢量分析入手,主要介紹電磁場與微波技術的基本概念、基本理論和基本分析方法,并對天線做簡單介紹。
《電磁場與微波技術(第2版21世紀高等院校信息與通信工程規劃教材)》面向應用型本科教學,可供高等學校電子工程、通信工程、自動控制、微電子學、儀器儀表及相關專業的本科生作為教材使用,也可作為相關專業技術人員的參考書。 黃玉蘭編著的《電磁場與微波技術(第2版21世紀高等院校信息與通信工程規劃教材)》從矢量分析入手,主要介紹電磁場與微波技術的基本概念、基本理論和基本分析方法,并對天線做簡單介紹。本書可供高等學校電子工程、通信工程、自動控制、微電子學、儀器儀表及相關專業的本科生作為教材使用,也可作為相關專業技術人員的參考書。 第1章矢量分析
1.1矢量代數
1.1.1矢量的加法和減法
1.1.2标量與矢量相乘
1.1.3矢量的點積
1.1.4矢量的叉積
1.2矢量場的散度
1.2.1矢量場的矢量線
1.2.2矢量場的通量
1.2.3矢量場的散度
1.2.4散度定理
1.3矢量場的旋度
1.3.1矢量場的環流
1.3.2矢量場的旋度
1.3.3斯托克斯定理
1.4标量場的梯度
1.4.1标量場的等值面
1.4.2标量場的梯度
1.4.3标量場的方向導數
1.4.4保守場
1.5亥姆霍茲定理
1.6常用坐标系
1.6.1直角坐标系
1.6.2圓柱坐标系
1.6.3球坐标系
本章小結
習題
第2章靜态電磁場
2.1靜态電磁場的基本實驗定律
2.1.1電荷及電荷密度
2.1.2電流及電流密度
2.1.3庫侖定律和電場強度
2.1.4安培力定律和磁感應強度
2.2靜電場
2.2.1真空中靜電場的基本方程
2.2.2電位函數
2.2.3電介質中的高斯定理及邊界條件
2.2.4靜電場的能量
2.2.5直角坐标系中的分離變量法
2.2.6鏡像法
2.3恒定電場
2.3.1恒定電場的基本方程
2.3.2導電媒質中的傳導電流
2.3.3恒定電場與靜電場的比拟
2.4恒定磁場
2.4.1真空中恒定磁場的基本方程
2.4.2矢量磁位
2.4.3磁介質中的安培定律及邊界條件
2.4.4恒定磁場的能量
本章小結
習題
第3章時變電磁場
3.1麥克斯韋方程組
3.1.1法拉第電磁感應定律
3.1.2位移電流
3.1.3麥克斯韋方程組
3.2邊界條件
3.2.1邊界條件的一般形式
3.2.2理想導體表面的邊界條件
3.2.3理想介質分界面上的邊界條件
3.3坡印廷定理
3.4波動方程
3.5時諧電磁場
3.5.1時諧電磁場的複數表示法
3.5.2複數形式的麥克斯韋方程組和亥姆霍茲方程
3.5.3平均能流密度矢量
本章小結
習題
第4章平面電磁波
4.1無界理想介質中的均勻平面波
4.2波的極化
4.2.1線極化
4.2.2圓極化
4.2.3橢圓極化
4.3無界損耗媒質中的均勻平面波
4.3.1等效介電常數
4.3.2損耗媒質中的電場和磁場
4.3.3良介質和良導體中的電磁波參數
4.4均勻平面波對平面分界面的垂直入射
4.4.1對理想導體平面的垂直入射
4.4.2對理想介質分界面的垂直入射
4.4.3對導電媒質分界面的垂直入射
4.5均勻平面波對平面分界面的斜入射
4.5.1對理想導體平面的斜入射
4.5.2對理想介質分界面的斜入射
4.5.3全反射和全透射
本章小結
習題
第5章傳輸線理論
5.1傳輸線方程和傳輸線的場分析方法
5.1.1長線及分布參數等效電路
5.1.2傳輸線方程及其解
5.1.3用場的概念分析傳輸線
5.2傳輸線的基本特性參數
5.2.1特性阻抗
5.2.2傳播常數
5.2.3輸入阻抗
5.2.4反射系數
5.2.5傳輸功率
5.3均勻無耗傳輸線工作狀态分析
5.3.1行波工作狀态
5.3.2駐波工作狀态
5.3.3行駐波工作狀态
5.4有耗傳輸線
5.4.1有耗傳輸線的參數以及電壓、電流和阻抗的分布
5.4.2傳輸功率和效率
5.5史密斯阻抗圓圖和導納圓圖
5.5.1史密斯阻抗圓圖
5.5.2史密斯導納圓圖
5.5.3史密斯圓圖的應用
5.6傳輸線的阻抗匹配
5.6.1信號源與傳輸線的阻抗匹配
5.6.2負載與傳輸線的阻抗匹配
本章小結
習題
第6章微波傳輸線
6.1金屬波導傳輸線的一般分析
6.1.1導波方程及其求解
6.1.2波沿波導傳輸的一般特性
6.2矩形波導
6.2.1矩形波導中的波型及場分量
6.2.2矩形波導中波的縱向傳輸特性
6.2.3矩形波導中模式的場結構圖
6.2.4矩形波導的管壁電流
6.2.5矩形波導尺寸的設計考慮
6.3圓波導
6.3.1圓波導中的波型及場分量
6.3.2圓波導中的主要波型及其應用
6.4同軸線及其高次模
6.4.1同軸線中的主模——TEM模
6.4.2同軸線中的高次模——TE模和TM模
6.4.3同軸線的尺寸選擇原則
6.5帶狀線
6.5.1特性阻抗
6.5.2帶狀線的損耗和衰減
6.5.3帶狀線的尺寸選擇
6.6微帶線
6.6.1微帶線中的模式
6.6.2微帶線的傳輸特性
6.6.3微帶線的損耗與衰減
本章小結
習題
第7章微波網絡基礎
7.1導波系統的等效傳輸線
7.1.1導波系統等效為雙線傳輸線
7.1.2歸一化參量
7.2微波元件的等效網絡
7.2.1微波網絡參考面的選擇
7.2.2微波元件等效為微波網絡
7.2.3微波網絡的分類
7.2.4微波網絡的分析與綜合
7.3二端口微波網絡
7.3.1二端口微波網絡參量
7.3.2各種網絡參量的互相轉換
7.3.3二端口網絡參量的性質
7.4多端口微波網絡的散射矩陣
7.5微波網絡的工作特性參量
7.5.1插入反射系數和插入駐波比
7.5.2電壓傳輸系數
7.5.3插入衰減
7.5.4插入相移
本章小結
習題
第8章常用微波元件
8.1波導中的電抗元件
8.2連接元件
8.2.1接頭
8.2.2轉接元件
8.3分支元件
8.3.1矩形波導的分支元件
8.3.2同軸線的分支元件
8.3.3微帶功率分配器
8.4終端元件
8.4.1匹配負載
8.4.2短路器
8.5衰減器和移相器
8.5.1衰減器
8.5.2移相器
8.6定向耦合器
8.6.1定向耦合器的技術指标
8.6.2混合環
8.7微波諧振器
8.7.1微波諧振器的基本特性和參數
8.7.2同軸線諧振器
8.7.3矩形諧振器
8.7.4圓柱形諧振器
本章小結
習題
第9章天線
9.1天線概述
9.1.1天線的定義
9.1.2天線的分類
9.1.3天線的研究方法
9.2動态位函數及其解
9.2.1動态标量位和動态矢量位
9.2.2動态位函數的方程
9.2.3動态位函數的解
9.3基本振子的輻射
9.3.1電基本振子的輻射場
9.3.2磁基本振子的輻射場
9.4天線的電參數
9.5對稱振子天線
9.5.1對稱振子的電流分布
9.5.2對稱振子的輻射場
9.5.3對稱振子的輻射電阻和輸入阻抗
9.6天線陣
9.6.1二元陣與方向性乘積原理
9.6.2均勻直線陣
9.7其他類型天線簡要介紹
9.7.1行波天線
9.7.2縫隙天線
9.7.3微帶天線
9.7.4旋轉抛物面天線
本章小結
習題
第10章電磁場與微波技術實驗
10.1電磁波反射和折射的測量
10.1.1實驗原理與實驗裝置
10.1.2電磁波在導體表面反射的測量
10.1.3電磁波向介質闆斜入射的全透射測量
10.2電磁波參量的測量
10.2.1實驗原理與實驗裝置
10.2.2測量電磁波波長
10.2.3測量電磁波相位常數和速度
10.3微波測試系統的認知與調整
10.3.1微波測試系統簡介
10.3.2認知微波儀器與元件
10.3.3連接與調整微波測量系統
10.4晶體定标及駐波比的測量
10.4.1測量線晶體定标
10.4.2用交叉讀數法測量波導波長
10.4.3測量駐波比
10.5單端口網絡阻抗測量及匹配
10.5.1實驗原理與實驗裝置
10.5.2單端口網絡阻抗的測量
10.5.3利用調配器進行阻抗匹配
本章小結
習題
附錄A圓柱坐标和球坐标
附錄B重要的矢量公式
附錄C國産矩形波導管的結構與參數表
附錄D常用硬同軸線特性參數表
附錄E常用同軸射頻電纜特性參數表
附錄F阻抗圓圖
習題答案
參考文獻
本書為《電磁場與微波技術》第2版。全書共分為10章,内容包括矢量分析、靜态電磁場、時變電磁場、平面電磁波、傳輸線理論、微波傳輸線、微波網絡基礎、常用微波元件、天線、電磁場與微波技術實驗。本書注重知識體系的基礎性和完整性,加強了基本概念和基本理論的闡述,對大篇幅的數學推導進行了删選,并對實驗做了簡要介紹。書中例題豐富,每章配有小結和一定數量的習題,并在書末給出了習題答案。