电磁场解析方法PDF电子书下载

第一章　电磁场方程 1

1.1　麦克斯韦方程 1

1.1.1　积分形式与微分形式 1

1.1.2　复数形式 1

1.1.3　独立方程与定解方程 2

1.1.4　广义麦克斯韦方程 2

1.2　边界条件及阻抗边界条件 3

1.2.1　电磁场量的边界条件 3

1.2.2　里昂托维奇边界条件 5

1.2.3　阻抗边界条件 7

1.3　电磁场量的波动方程 9

1.3.1　无耗媒质中的波动方程 9

1.3.2　有耗媒质中的波动方程 11

1.3.3　双各向同性媒质中的场方程 12

1.4　电磁场的位函数方程 12

1.4.1　矢位和标位方程 12

1.4.2　赫兹矢量位方程 15

1.4.3　得拜（Debye）位方程及场位关系 17

第二章　分离变量法 19

2.1　分离变量法的理论基础 19

2.1.1　变量分离的充要条件 19

2.1.2　迭加原理 21

2.1.3　本征值理论 22

2.2　常用坐标系中的分离变量解及应用举例 23

2.2.1　直角坐标系中的分离变量解及应用举例 23

2.2.2　圆柱坐标系中的分离变量解及应用举例 28

2.2.3　球坐标系中的分离变量解及应用举例 33

2.3　椭圆柱坐标系中的分离变量解及其应用举例 37

2.3.1　椭圆柱坐标系 37

2.3.2　椭圆柱坐标系中的分离变量解 38

2.3.3　椭圆柱对平面波的散射 41

2.4　旋转椭球坐标系中的分离变量解及其应用举例 43

2.4.1　旋转椭球坐标系 43

2.4.2　旋转椭球坐标系的分离变量解 44

2.4.3　球面波及平面波的椭球函数展开 47

第三章　矢量亥姆霍兹方程的直接解法 50

3.1　矢量亥姆霍兹方程的解 50

3.1.1　直角坐标系及圆柱坐标系中解的构成 50

3.1.2　球坐标系中解的构成 52

3.1.3　无源区场的矢量波函数展开 52

3.2　三种常用坐标系中的矢量波函数 54

3.2.1　直角坐标系中的矢量波函数 54

3.2.2　圆柱坐标系中的矢量波函数 56

3.2.3　球坐标系中的矢量波函数 57

3.3　球矢量波函数展开及其应用举例 58

3.3.1　电磁场的球面波展开 58

3.3.2　单元球面波的性质 59

3.3.3　球面波展开式中加权系数的确定 62

3.3.4　利用球面波展开法计算反射面天线的聚焦场 66

3.4　旋转椭球矢量波函数及其应用 67

3.4.1　旋转椭球坐标系中的矢量波函数 68

3.4.2　长旋转椭球体散射场的计算 70

第四章　格林函数与并矢格林函数法 74

4.1　格林函数及其基本解 74

4.1.1　格林函数 74

4.1.2　格林函数的性质及分类 75

4.1.3　自由空间格林函数的基本解 76

4.2　电磁场的格林函数解 78

4.2.1　非齐次标量亥姆霍兹方程的格林函数解 78

4.2.2　电磁场矢量波动方程的格林函数解 80

4.2.3　格林函数的级数解 81

4.3　并矢格林函数 83

4.3.1　并矢格林函数及分类 83

4.3.2　并矢格林函数的性质 85

4.3.3　自由空间的并矢格林函数 87

4.4　电磁场的并矢格林函数解 88

4.4.1　非齐次矢量亥姆霍兹方程的并矢格林函数解 88

4.4.2　并矢格林函数的本征函数展开 90

4.4.3　电磁场平直地面边值问题的并矢格林函数解 94

第五章　保角变换法 97

5.1　复位函数法 97

5.1.1　复位函数法的基本原理 97

5.1.2　复位函数法的应用举例 100

5.2　保角变换法 103

5.2.1　保角变换 104

5.5.2　角变换法的应用举例 106

5.3　多边形边界的许瓦兹-克里斯多弗（Schwartz—Christoffel）变换 107

5.3.1　许瓦兹-克里斯多弗变换 107

5.3.2　许瓦兹-克里斯多弗变换的应用举例 109

5.4　保角变换法的应用举例 111

第六章　微扰法与变分法 117

6.1　微扰法 117

6.1.1　谐振腔的微扰 117

6.1.2　波导的微扰 121

6.1.3　微扰法的应用举例 123

6.2　增量参数法 126

6.2.1　增量传输常数法 126

6.2.2　增量频率法 128

6.2.3　增量参数法的应用举例 130

6.3　变分法的基本原理 133

6.3.1　泛函与变分 133

6.3.2　变分问题的直接解法 134

6.3.3　变分问题的间接解法 135

6.4　变分法在电磁场计算中的应用 137

6.4.1　电容C的稳定公式 137

6.4.2　导出各种特征量稳定性公式的一般方法 140

6.4.3　变分法的应用举例 142

第七章 积分变换法与威纳-霍普夫（Wiener-Hopf）法 150

7.1　傅立叶变换与拉普拉斯变换 150

7.1.1　傅立叶变换 150

7.1.2　拉普拉斯变换 152

7.1.3　应用举例 153

7.2　积分变换法在电磁场边值问题中的应用 155

7.3　威纳-霍普夫法 159

7.3.1　威纳-霍普夫积分方程的解法 160

7.3.2　积分核K（ζ）的分解方法 162

7.4　威纳-霍普夫法在电磁场计算中的应用 164

第八章　计算复积分的最陡下降法 168

8.1　最陡下降法的原理及计算公式 168

8.2　鞍点附近存在极点时的最陡下降法 172

8.3　支点对积分贡献的计算方法 176

8.4　电磁场问题中复积分计算举例 178

习题 183

参考文献 190