电磁场与微波工程基础

第1章 场论
1. 1 矢量的基本运算公式
1. 1. 1 矢量的概念
1. 1. 2 矢量的基本运算公式
1. 1. 3 几个常用矢量
1. 2 场的基本概念
1. 2. 1 场的定义
1. 2. 2 场的分类
1. 2. 3 场的数学表示式
1. 2. 4 场的直观表示方法
1. 3 标量场的梯度
1. 3. 1 方向导数
1. 3. 2 梯度
1. 4 矢量场的散度和旋度
1. 4. 1 通量与散度
1. 4. 2 环量与旋度
1. 5 格林(Green)定理和亥姆霍兹(Helmholtz)定理
1. 6 常用正交曲线坐标系
习题
第2章 宏观电磁现象的基本实验定律
2. 1 电荷与电流
2. 1. 1 电荷与电荷密度
2. 1. 2 电流. 电流强度与电流密度
2. 2 库仑定律及电场的基本规律
2. 2. 1 库仑定律
2. 2. 2 电场和电场强度
2. 2. 3 高斯(Gauss)定律与电场强度的散度
2. 2. 4 环路定律与电场强度的旋度
2. 3 安培定律及磁场的基本规律
2. 3. 1 安培定律
2. 3. 2 磁场. 磁感应强度和毕奥-萨伐尔(Biot-Savart)定律
2. 3. 3 磁通连续性原理与磁感应强度的散度
2. 3. 4 安培环路定律与磁感应强度的旋度
2. 4 法拉第电磁感应定律
习题
第3章静态场
3. 1 静电场
3. 1. 1 静电场的电位
3. 1. 2 静电场中的导体
3. 1. 3 静电场中的介质
3. 1. 4 静电场的场方程和静电场的性质
3. 2 静磁场
3. 2. 1 静磁场的磁矢位
3. 2. 2 磁标位
3. 2. 3 静磁场中的媒质
3. 2. 4 静磁场的场方程和性质
3. 3 恒定电流场和恒定电场
3. 3. 1 恒定电流场及其电流连续性方程
3. 3. 2 欧姆(Ohm)定律
3. 3. 3 焦耳(Joule)定律
3. 3. 4 电源及其电动势
3. 3. 5 恒定电场的概念
3. 3. 6 恒定电流场与恒定电场的场方程
3. 4 静态场的边界条件
3. 4. 1 静电场的边界条件
3. 4. 2 静磁场的边界条件
3. 4. 3 恒定电流场与恒定电场的边界条件
3. 5 静态场中的双导体系统
3. 5. 1 双导体系统的电容
3. 5. 2 导体回路的自感和双导体回路的互感
3. 6 静态场的能量
3. 6. 1 静电场的能量
3. 6. 2 静磁场的能量
3. 7 静态场的比拟
3. 7. 1 静电场与恒定电场的比拟
3. 7. 2 静电场与静磁场的比拟
3. 8 静态场的边值问题及镜像法
3. 8. 1 静态场的边值问题
3. 8. 2 惟一性定理
3. 8. 3 镜像法
3. 8. 4 分离变量法
习题
第4章 时变电磁场
4. 1 位移电流与全电流定律
4. 2 涡旋电场与法拉第定律
4. 3 电磁场的基本方程--麦克斯韦方程组
4. 3. 1 麦克斯韦方程组
4. 3. 2 麦克斯韦方程组的物理意义
4. 3. 3 辅助方程--结构方程
4. 3. 4 边界条件
4. 3. 5 时变电磁场的惟一性定理
4. 3. 6 麦克斯韦方程组的历史意义
4. 3. 7 洛伦兹(Lorentz)力
4. 4 时谐电磁场
4. 4. 1 时谐电磁场的定义
4. 4. 2 时谐电磁场的复数表示式
4. 4. 3 时谐电磁场的频域麦克斯韦方程组及边界条件. 结构方程
4. 5 时变电磁场的能量与能流
4. 5. 1 时变电磁场的能量密度
4. 5. 2 坡印廷矢量和坡印廷定理
4. 5. 3 复坡印廷矢量和复坡印廷定理
4. 6 时变电磁场的波动性
4. 6. 1 波动方程
4. 6. 2 波动性
4. 7 时变电磁场的位函数
4. 7. 1 标量位与矢量位A的引入
4. 7. 2 位函数满足的方程
4. 7. 3 位函数的解
4. 8 电磁波的辐射
习题
第5章 无界均匀媒质中平面电磁波的传播
5.
1 无界理想介质中的平面电磁波
5.
1.
1 波动方程的解
5.
1.
2 均匀平面电磁波的传播参数和传播特性
5.
2 电磁波的极化
5.
2.
1 极化的定义
5.
2.
2 线极化
5.
2.
3 圆极化
5.
2.
4 椭圆极化
5.
2.
5 三种极化类型的相互关系
5.
2.
6 电磁波极化的工程应用
5.
3 向任意方向传播的均匀平面电磁波
5.
4 无界均匀有损耗媒质中的平面电磁波
5.
4.
1 无界均匀导电媒质中的平面电磁波
5.
4.
2 无界均匀有损耗介质中的平面电磁波
习题
第6章 电磁波在分区均匀媒质中的传播
6.
1 电磁波反射与折射的基本定律
6.
1.
1 研究所用坐标系及入射波的极化分类
6.
1.
2 反射. 折射定律
6.
1.
3 反射. 折射系数
6.
1.
4 垂直入射时的反射系数和折射系数
6.
2 电磁波在理想介质与理想导体的交界平面的反射与折射
6.
2.
1 垂直入射情况
6.
2.
2 斜入射情况
6.
3 电磁波在两种理想介质交界平面的反射与折射
6.
3.
1 垂直入射情况
6.
3.
2 斜入射情况
6.
3.
3 全透射与全反射
6.
4 电磁波在理想介质与有损耗媒质交界平面的反射与折射
6.
4.
1 垂直入射情况
6.
4.
2 斜入射情况
习题
第7章 导行电磁波
7.
1 传输线中导行波的分析方法
7.
1.
1 传输线中电磁场的基本形式
7.
1.
2 纵向场法
7.
2 传输线中导行波的一般传播特性
7.
2.
1 波导中的模式
7.
2.
2 TEM模的一般传播特性
7.
2.
3 TE. TM模的一般传输特性
7.
3 矩形波导中的导行波,
7.
3.
1 矩形波导中TE模和TM模场的表示式
7.
3.
2 矩形波导中TE模. TM模的特点
7.
3.
3 矩形波导中TE10模的场结构与壁电流
7.
3.
4 TE10模的传输功率
7.
3.
5 矩形波导截面尺寸的选择
7.
4 圆柱形波导中的导行波
7.
4.
1 圆波导中的TE模
7.
4.
2 圆波导中的TM模
7.
4.
3 圆波导中导行波的一般特性
7.
4.
4 圆波导中常用的三种模式
7.
4.
5 圆波导尺寸的选择
7.
5 同轴传输线
7.
5.
1 同轴线中的主模(TEM模)
7.
5.
2 同轴线中的高次模及其尺寸选择
7.
6 带状线. 微带线. 槽线及共面波导简介
7.
6.
1 带状线
7.
6.
2 微带线
7.
6.
3 槽线
7.
6.
4 共面波导
7.
7 介质波导与光波导
7.
7.
1 介质波导
7.
7.
2 光波导
习题
第8章 传输线理论
8.
1 传输线方程及其时谐稳态解
8.
1.
1 电压. 电流的引入及传输线上的分布参数
8.
1.
2 传输线方程及其时谐稳态解
8.
1.
3 传输线的工作特性参数和工作状态参数
8.
2 无损耗传输线的工作状态
8.
2.
1 无反射工作状态
8.
2.
2 全反射工作状态
8.
2.
3 部分反射工作状态
8.
2.
4 传输功率
8.
3 阻抗圆图和导纳圆图
8.
3.
1 阻抗圆图
8.
3.
2 等电阻圆和等电抗圆
8.
3.
3 导纳圆图
8.
3.
4 圆图应用举例
8.
4 阻抗匹配
8.
4.
1 微波源的阻抗匹配
8. 4.
2 负载阻抗匹配
8.
5 广义传输线理论
8.
5.
1 推广的可行性分析
8.
5.
2 等效电压和等效电流. 特性阻抗
8.
5.
3 归一化参量
8.
5.
4 矩形波导TE10模式的等效阻抗
习题
第9章 微波网络基础
9.
1 微波元件等效成网络的原理
9.
2 微波网络的阻抗参数和导纳参数
9.
2.
1 阻抗参数
9.
2.
2 导纳参数
9.
2.
3 阻抗参数和导纳参数的性质
9.
2.
4 归一化阻抗参数与归一化导纳参数
9.
3 微波网络的散射参数
9.
3.
1 散射参数
9.
3.
2 散射参数与阻抗参数和导纳参数间的关系
9.
3.
3 散射参数的基本性质
9.
4 转移参数与二端口网络
9.
4.
1 转移参数
9.
4.
2 二端口网络的级联
9.
4.
3 几个基本二端口网络的转移参数
习题
第10章 微波元件
10.
1 基本电抗元件
10.
1. 1 矩形波导中的简单不均匀结构
10.
1.
2 同轴线中的简单不连续性
10.
1.
3 微带线中的简单不连续性
10.
2 终端元件
10.
2.
1 匹配负载
10.
2.
2 短路活塞
10.
3 连接元件
10.
3.
1 同轴接头
10.
3.
2 波导法兰
10.
4 衰减器与移相器
10.
4.
1 衰减器
10.
4.
2 移相器
10.
5 分支元件
10.
5.
1 矩形波导分支接头
10.
5.
2 微带线三端口功率分配器
10.
6 定向耦合器
10.
6.
1 定向耦合器的技术指标
10.
6.
2 双孔定向耦合器的工作原理
10.
6.
3 矩形波导裂缝电桥
10.
6.
4 分支定向耦合器
10.
7 微波谐振器
10.
7.
1 微波谐振器的基本电参数
10.
7.
2 圆柱谐振腔
10.
7.
3 同轴谐振腔
10.
7.
4 谐振器的激励与耦合
10.
8 传输线的激励与耦合装置
10.
8.
1 传输线激励的基本原则和基本形式
10.
8.
2 传输线的激励装置
10.
9 隔离器与环行器
10.
9.
1 磁化铁氧体特性简介
10.
9.
2 隔离器
10.
9.
3 环行器
习题
第11章 电磁场的数值解法--有限差分法
11.
1 数值解法简介
11.
2 有限差分法
11.
2.
1 求解静态场的有限差分法
11.
2.
2 求解时变场的时域有限差分法
参考文献