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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