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绪论 1

第1章 矢量分析 3

1.1矢量代数 4

1.1.1 矢量表示法与和差运算 4

1.1.2 标量积和矢量积 4

1.1.3 三重积 5

1.2 矢量场的通量与散度，散度定理 6

1.2.1 矢量场的通量 6

1.2.2 散度的定义与运算 7

1.2.3 散度定理 10

1.3.1 矢量场的环量 12

1.3 矢量场的环量与旋度，斯托克斯定理 12

1.3.2 旋度的定义与运算 13

1.3.3 斯托克斯定理 15

1.4 标量场的方向导数与梯度，格林定理 17

1.4.1 标量场的方向导数与梯度 17

1.4.2 格林定理 18

1.5 亥姆霍兹定理 21

1.5.1 散度和旋度的比较 21

1.5.2 亥姆霍兹定理 21

1.6 曲面坐标系 22

1.6.1 圆柱坐标系 22

1.6.2 球面坐标系 23

1.6.3 三种坐标系的变换 24

1.6.4 场论运算公式 26

习题 29

第2章 电磁场基本方程 32

2.1 静态电磁场的基本定律和基本场矢量 33

2.1.1 库仑定律和电场强度 33

2.1.2 高斯定理，电通密度 34

2.1.3 电流密度，电荷守恒定律 37

2.1.4 毕奥－萨伐定律，磁通密度 38

2.1.5 磁通连续性原理与安培环路定律，磁场强度 41

2.2 法拉第电磁感应定律和全电流定律 42

2.2.1 法拉第电磁感应定律 42

2.2.2 位移电流和全电流定律 44

2.2.3 全电流连续性原理 45

2.3.1 麦克斯韦方程组的微分形式与积分形式 46

2.3 麦克斯韦方程组 46

2.3.2 本构关系和波动方程 49

2.3.3 电磁场的位函数 50

2.4 电磁场的边界条件 53

2.4.1 一般情形 53

2.4.2 两种常见情形 55

2.5 坡印廷定理和坡印廷矢量 58

2.5.1 坡印廷定理的推导和意义 58

2.5.2 坡印廷矢量 59

2.5.3 场与路的一些对应关系 61

2.6 惟一性定理 62

习题 62

第3章 静电场及其边值问题的解法 64

3.1.1 静电场基本方程 65

3.1.2 电位定义 65

3.1 静电场基本方程与电位方程 65

3.1.3 电位方程 66

3.2 静电场中的介质 71

3.2.1 介质的极化 71

3.2.2 介质中的高斯定理，相对介电常数 74

3.3 静电场中的导体与电容 75

3.3.1 静电场中的导体 75

3.3.2 电容 75

3.3.3 导体系的部分电容 78

3.4.1 E和D的边界条件 82

3.4 静电场的边界条件 82

3.4.2 电位的边界条件 83

3.5 静电场边值问题，惟一性定理 86

3.5.1 静电场边值问题 86

3.5.2 静电场惟一性定理 86

3.6 镜像法 87

3.6.1 导体平面附近的点电荷 88

3.6.2 导体劈间的点电荷 89

3.6.3 导体圆柱附近的线电荷 90

3.7 分离变量法 91

3.7.1 直角坐标系中的分离变量法 91

3.7.2 圆柱坐标系中的分离变量法 96

3.8 复变函数法 101

3.8.1 解析函数 102

3.8.2 复位函数法 104

3.8.3 保角变换法 107

习题 109

第4章 恒定电场和恒定磁场 114

4.1 恒定电场 115

4.1.1 恒定电场基本方程 115

4.1.2 恒定电场的边界条件 115

4.1.3 静电比拟法 116

4.2 恒定磁场的基本方程和边界条件 118

4.2.1 恒定磁场的基本方程 118

4.2.2 恒定磁场的边界条件 119

4.3.1 磁矢位A的定义与方程 121

4.3 恒定磁场的矢量磁位 121

4.3.2 A的微分方程与积分表示式 122

4.3.3 A的边界条件 123

4.4 电感 124

4.4.1 自感 124

4.4.2 互感 129

习题 132

第5章 时变电磁场和平面电磁波 135

5.1 时谐电磁场的复数表示 136

5.1.1 复数 136

5.1.2 复矢量 137

5.2.1 复数形式的麦氏方程组 138

5.2.2 复数形式的波动方程和边界条件 138

5.2 复数形式的麦克斯韦方程组 138

5.3 复坡印廷矢量和复坡印廷定理 140

5.3.1 复坡印廷矢量 140

5.3.2 复坡印廷定理 141

5.4 理想介质中的平面波 144

5.4.1 平面波的电磁场 144

5.4.2 平面波的传播特性 145

5.4.3 电磁波谱 148

5.5 导电媒质中的平面波 149

5.5.1 导电媒质的分类 149

5.5.2 平面波在导电媒质中的传播特性 150

5.5.3 平面波在良导体中的传播特性，集肤深度和表面电阻 155

5.5.4 电磁波对人体的热效应 160

5.6 等离子体中的平面波 161

5.6.1 等离子体的等效介电常数 162

5.6.2 平面波在等离子体中的传播特性 162

5.7 电磁波的极化 163

5.7.1 线极化 164

5.7.2 圆极化 164

5.7.3 椭圆极化 165

习题 169

第6章 平面电磁波的反射与折射 173

6.1 平面波对平面边界的垂直入射 174

6.1.1 对理想导体的垂直入射 174

6.1.2 对理想介质的垂直入射 177

6.1.3 对多层边界的垂直入射 181

6.2 平面波对理想导体的斜入射 184

6.2.1 沿任意方向传播的平面波 184

6.2.2 垂直极化波对理想导体的斜入射 186

6.2.3 平行极化波对理想导体的斜入射 190

6.3 平面波对理想介质的斜入射 192

6.3.1 相位匹配条件和斯奈尔定律 192

6.3.2 菲涅耳公式 195

6.4 全折射和全反射 198

6.4.1 全折射 198

6.4.2 全反射 199

6.4.3 表面波与光纤通信 200

6.5.1 纵向场法 204

6.5 传输线中的导行电磁波 204

6.5.2 导行波的分类 206

习题 207

第7章 电磁波的辐射与散射 210

7.1 时谐电磁场的位函数 211

7.1.1 时谐场位函数的定义与方程 211

7.1.2 时谐场位函数的求解，格林函数 211

7.2 电流元的辐射 213

7.2.1 定义与其电磁场 213

7.2.2 近区场 215

7.2.3 远区场 216

7.2.4 辐射方向图 218

7.2.5 辐射功率和辐射电阻 219

7.3.1 广义麦克斯韦方程组，对偶原理 220

7.3 对偶原理，磁流元的辐射 220

7.3.2 磁流元和小电流环的辐射 221

7.4 电磁波的散射 226

7.4.1 散射场定义，瑞利散射 226

7.4.2 雷达散射截面 228

习题 230

第8章 天线基础 232

8.1 天线的功能与分类 233

8.1.1 天线的功能 233

8.1.2 天线的分类 235

8.2 天线电参数和传输方程 236

8.2.1 方向性系数 236

8.2.3 有效面积 238

8.2.2 辐射效率和增益 238

8.2.4 输入阻抗与电压驻波比 240

8.2.5 极化 241

8.2.6 带宽 242

8.2.7 传输方程 243

8.2.8 雷达距离方程 246

8.3对称振子 246

8.3.1 对称振子的电流分布和远区场 246

8.3.2 对称振子的方向图、辐射电阻和方向系数 248

8.3.3 对称振子的输入阻抗 251

8.4 天线阵 252

8.4.1 元阵与方向图乘积定理 252

8.4.2 导体平面上的对称振子 256

8.4.3 N元阵 259

8.5 微带天线 266

8.5.1 引言 266

8.5.2 微带贴片天线 268

8.6 等效性原理和口径天线 280

8.6.1 等效性原理 280

8.6.2 径场法 281

8.6.3 抛物面天线 285

8.7 互易定理，天线方向图的测量 286

8.7.1 互易定理的一般形式 287

8.7.2 收、发天线方向图的互易性，方向图的测量 288

习题 289

一、矢量恒等式 293

附录A 矢量分析公式 293

二、矢量微分算子 294

三、坐标变换 295

附录B 常用数学公式和常数 296

一、三角函数 296

二、双曲函数 297

三、对数 298

四、级数 299

五、常数与换算 300

附录C 符号和单位 301

附录D 无线电频段划分 303

附录E 主要人名编年表 305

参考书目 306