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第一章 电磁理论基础 1

1.1 电磁场的基本方程 1

1.Maxwell方程式 1

2.磁荷及磁流．电磁场方程的对偶性 2

3.边界条件 4

4.复数Poynting定理 4

1.2 势函数 7

1.电型Lorentz势及磁型Lorentz势 7

2.无界空间三维标量波动方程的Green函数 9

3.无界空间中任意局域分布源的势 11

1.3 场等效原理 13

1.唯一性定理 13

2.镜像原理 14

3.场等效原理 16

1.4 互易定理 20

1.互易定理 20

2.反应概念及互易定理的简单应用 22

3.以反应作为约束导出的变分公式 25

参考文献 30

第二章 无界媒质中的平面电磁波 32

2.1 电介质和导体的频率色散特性 32

1.电介质的色散和损耗 32

2.导电介质的色散和损耗 40

3.Kramers-Kronig关系 42

2.2 无耗可逆各向异性介质中的平面电磁波 46

1.晶体的介电张量 46

2.各向异性电介质中平面电磁波的一般特性 48

3.单轴电介质中的平面电磁波 49

4.波矢量面与波射线 53

2.3 旋性介质中的平面电磁波 55

1.磁化等离子体的介电张量 55

2.波方程 58

3.平行于外磁场方向传播的波 59

4.垂直于外磁场方向传播的波 62

2.4 平面电磁波在非均匀介质中的传播 65

1.非均匀介质中的电磁波方程 65

2.平面分层介质中的波方程 66

3.波在平面分层介质表面的反射．等效网络表示 69

4.波在缓变分层介质中的传播．WKB近似解 72

5.波在缓变分层介质中的传播．几何光学近似 74

2.5 电磁波传播问题的射线光学近似 77

1.程函(eikonal)方程 77

2.射线的微分方程式 80

3.能量及场振幅的传播 83

4.平方律介质的聚焦性质 88

5.射线追迹 92

参考文献 93

第三章 导行电磁波 95

3.1 表面波 95

1.导波的基本方程式 95

2.沿平面分界面传播的表面波 97

3.沿圆柱面传播的表面波 102

3.2 电介质波导 102

1.圆介质杆波导中的混合模 103

2.轴对称模式 106

3.3 光纤传输理论基础 110

1.双层均匀介质模型．线性极化模式 111

2.色散方程的近似求解 117

3.阶梯(折射率)光纤中的功率流 121

4.阶梯多模光纤中的模式色散 123

5.光纤中的传输损耗 126

3.4 缓变参量不规则波导理论 128

1.规则波导中的模式及其正交性 128

2.横截面法计算缓变填充物质波导 134

3.直波导中μ和ε是分块常数的情况 138

4.横截面法计算缓变截面波导 141

3.5 周期性传输系统 153

1.Floquet定理与空间谐波 154

2.螺旋线 161

参考文献 167

第四章 电磁波的辐射 169

4.1 电磁辐射的理论基础 169

1.自由空间并矢Green函数．辐射条件 169

2.局域分布源的辐射 172

3.天线的基本概念 176

4.半波天线 179

4.2 柱形天线的积分方程 182

1.Pocklington积分方程 182

2.Hallén积分方程 189

4.3 细圆柱天线Hallén积分方程的矩量法解 191

1.矩量法的一般原理和步骤 191

2.细圆柱天线Hallén积分方程的矩量法解．点匹配法 196

3.最小平方逼近法 200

4.4 电磁波通过孔的辐射 204

1.场等效原理应用于孔辐射问题 204

2.平面孔的辐射场 209

3.平面波均匀照射的圆形孔的辐射 212

4.5 有耗的半空间上偶极子的辐射 217

1.问题的概述 217

2.球面波展开为柱面波 218

3.有耗半空间上竖直电偶极子的辐射 223

4.积分的近似求值 229

参考文献 239

第五章 电磁波的散射 241

5.1 导体圆柱对于平面电磁波的散射 241

1.二维电场方程 241

2.E型平面波在无穷长导体圆柱上的散射 243

3.散射截面 246

5.2 介质球的散射 248

1.用标量势构成球坐标系中矢量波动方程的解 248

2.入射平面波展开为球面波 252

3.均匀介质球散射问题的解 253

4.Rayleigh散射 257

5.3 散射截面及截面定理 259

1.散射截面 259

2.截面定理 263

5.4 散射问题的积分方程 268

1.电磁场方程式的直接积分 268

2.散射场的积分表示式 275

3.电场积分方程和磁场积分方程 279

1.Babinet原理 287

5.5 Babinet原理．平面孔的散射及传输 287

2.隙缝天线及其阻抗 293

3.孔隙传输 297

参考文献 299

第六章 电磁波的衍射 301

6.1 Fraunhofer及Fresnel衍射 301

1.Kirchhoff近似积分的矢量形式 301

2.Fraunhofer及Freshel衍射 306

1.Watson变换解 311

6.2 平面电磁波在导体圆柱上的衍射 311

2.阴影区中的衍射场 314

3.照明区的散射场 319

6.3 平面波在半平面导体边缘的衍射 322

1.平面波的角谱 322

2.导体半平面的散射场 324

3.半平面衍射问题的积分方程 326

4.用回路积分法求解积分方程 327

5.积分方程的解化为Fresnel积分 330

6.解的特性 335

6.4 电磁波在平行平面波导开口端的衍射 337

1.面电流分布的积分方程 337

2.面电流分布衍射修正项的积分方程 341

3.Wiener-Hopf方法 344

4.近截止情况下的解 348

6.5 圆波导开口端的衍射 352

1.圆对称模式 352

2.非对称模式 363

参考文献 366

第七章 开放式谐振腔理论 368

7.1 引言 368

7.2 平面波导开端衍射的抛物型微分方程解法 370

7.3 矩形平面镜腔 370

7.4 圆形平面镜腔 387

7.5 球面镜开放腔 393

参考文献 405

索引 406