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张瑜 著

图书标签:

• 电磁波
• 空间传播
• 无线通信
• 电磁场理论
• 天线
• 无线电波传播
• 电波传播
• 通信工程
• 电磁兼容
• 射频技术

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560617886

版次：1

商品编码：10778001

包装：平装

开本：16开

出版时间：2007-04-01

页数：213

正文语种：中文

内容简介

《电磁波空间传播》主要介绍电磁波空间传播的基础知识，实际工作中的电波传播的问题，以及对它的解决方法和有关计算公式。全书共分为9章，第1-3章是电磁波传播的基础，主要介绍电磁波理论基础和电磁波传播的基本概念。

目录

第1章 电磁场与电磁波理论基础 1
1.1 电磁场与电磁波的起源与发展 1
1.1.1 电的发现 1
1.1.2 静电学理论的建立 2
1.1.3 电动理论的建立 2
1.1.4 电与磁的关系 3
1.1.5 麦克斯韦电磁理论的建立 4
1.2 麦克斯韦方程组 5
1.3 边界条件 7
1.4 波动方程 8

1.5 均匀介质中的平面波与球面波 10
1.5.1 平面波 10
1.5.2 球面波 11
1.5.3 远场近似条件 12
习题 13

第2章 电磁波的辐射与接收 14
2.1 电磁波谱 14
2.2 电磁波的辐射与接收 16
2.3 天线 18
2.3.1 无线电频段的收/发天线 18
2.3.2 天线主要技术指标 18
2.3.3 常用天线类型 19
习题 21

第3章 电波传播基本概念 22
3.1 电波传播的历史与发展 22
3.1.1 光辉的电波传播试验 22
3.1.2 电波传播研究进程 23
3.1.3 电波传播学科发展模式和特点 24

3.2 基本原理与概念 24
3.2.1 惠更斯—费涅尔原理 24
3.2.2 费涅尔区、 带、 半径 25
3.2.3 无线电波的极化 27

3.3 无线电波在自由空间传播 28
3.3.1 自由空间接收功率 28
3.3.2 自由空间损耗 29
3.3.3 自由空间接收场强 29

3.4 传输媒质对电波传播的影响 30
3.4.1 传输损耗 31
3.4.2 衰落现象 32
3.4.3 传输信号失真 32
3.4.4 电波的折射、 反射和绕射现象33
3.4.5 干扰与噪声34
3.5 无线电系统的信道及传播效应 34
习题 36

第4章 电波传播环境与建模 38
4.1 地球及外围空间 38
4.2 地面波传播环境 40
4.3 对流层电波传播大气环境 42
4.3.1 低层大气中的无线电气象参数 42
4.3.2 大气折射率 45
4.3.3 大气折射率变化特点 45

4.4 电离层电波传播环境 48
4.4.1 电离层的形成 48
4.4.2 电离层的结构 49
4.4.3 电离层电子浓度变化特点 51
4.4.4 电离层折射率的计算 53

4.5 对流层电波环境的测量与建模 54
4.5.1 对流层大气环境参数测量 54
4.5.2 对流层大气折射率剖面模型的建立 57

4.6 电离层电子浓度的测量与建模 61
4.6.1 电离层电子浓度的测量 61
4.6.2 下电离层电子浓度剖面的建立 62
4.6.3 上电离层电子浓度剖面的建立 63
习题 70

第5章 地面波传播 72
5.1 地面波传播的场分布 72
5.2 均匀光滑地面的地波传播 75
5.3 分段均匀路径的地波传播 78
5.3.1 Millington经验公式 78
5.3.2 海岸折射效应 78

5.4 不均匀光滑地（海）面的地波传播 79
5.4.1 积分方程法 79
5.4.2 障碍影响与电波绕射 80

5.5地下与水下传播 81
5.5.1地下波的传播方式 81
5.5.2 水下波的传播与丛林通信 82
习题 83

第6章 对流层电波传播 84
6.1 对流层折射 84
6.1.1 球面分层大气中的折射 85
6.1.2 大气折射的各种形式 87
6.1.3 大气折射的基本公式 88

6.2 电波折射实用修正方法 94
6.2.1 单脉冲雷达电波折射误差修正方法 94
6.2.2 多站雷达系统电波折射误差修正方法 97
6.2.3 光学雷达电波折射误差修正方法 101
6.2.4 任意大气层电波折射误差修正方法 102

6.3 对流层视距传播 104
6.3.1 视线距离 106
6.3.2 地面反射 107
6.3.3 地面绕射 112

6.4 对流层散射传播 114
6.4.1 对流层折射指数的随机起伏特性 114
6.4.2 对流层散射传播机制 116
6.4.3 对流层散射传播特性 118
6.4.4 对流层散射的传输损耗计算 122

6.5 大气波导传播 123
6.5.1 形成大气波导传播的气象条件 124
6.5.2 我国陆上低空大气环境特性 126
6.5.3 大气波导传输损耗计算 126
6.5.4 大气波导高度、 厚度与截止波长的关系 128
6.5.5 利用大气波导传播时雷达天线高度的选择 128

6.6 毫米波传播 130
6.6.1 气体分子吸收和辐射理论 132
6.6.2 氧气的吸收 133
6.6.3 水汽的吸收 136
6.6.4 大气吸收模型 138
6.6.5 降雨引起的衰减 141
6.6.6 云、 雾、 雪、 冰晶、 沙尘和烟雾引起的衰减 147
习题 150

第7章 电离层电波传播 151
7.1 无线电波在电离层中的传播 151
7.1.1 电离层反射 152
7.1.2 相速与群速 155
7.1.3 电离层的吸收 156

7.2 短波天波传播 158
7.2.1 传输模式 159
7.2.2 短波传播工作频率的选择与确定 160
7.2.3 传播特性 162
7.2.4 短波天波传播损耗的估算 168
7.2.5 短波天波传播的特点 169

7.3 中波天波传播 170
7.3.1 中波传播特点 170
7.3.2 中波天波场强计算 171

7.4 电离层散射及流星余迹散射传播 173
7.4.1 电离层散射传播 173
7.4.2 流星余迹散射传播 175
习题 177

第8章 地—电离层波导传播 178
8.1 地—电离层波导传播理论 178
8.1.1 波跳理论 178
8.1.2 波导模理论 178
8.2 低频无线电波传播 179
8.3 甚低频电波传播 181
8.4 极低频与音频电波传播 183
习题 184

第9章 典型系统中的电波传播 185
9.1 卫星通信系统中的电波传播 185
9.1.1 概述 185
9.1.2 地球站系统工程设计 186
9.1.3 卫星通信中的电波衰减 188

9.2 雷达系统中的电波传播 194
9.2.1 雷达方程 194
9.2.2 大气和雨衰减 195
9.2.3 大气折射修正 195
9.2.4 地面或水面反射引起的多径误差 196
习题 202
附录 电波传播中的名词英汉对照 203
参考文献 211

前言/序言

《光电效应与量子物理导论》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的光电效应及其背后的量子物理基础的导论。本书摒弃了传统的宏观电磁学叙事框架，转而聚焦于微观粒子与能量量子的互动机制，旨在揭示光与物质相互作用的本质规律。 第一部分：光电效应的实验基石 本书伊始，我们将详细回顾和剖析光电效应的经典实验发现，这些发现直接挑战了十九世纪末的经典物理学观。 1. 经典理论的困境： 我们将从亥姆霍兹和赫兹早期的观察出发，系统梳理经典电磁波理论在解释光电发射现象时遇到的根本性障碍。重点阐述为什么经典理论无法解释光电流的瞬时性以及光电流的强度与光的频率而非强度的依赖关系。 2. 赫兹与列纳的实验细节重构： 本部分将详尽介绍菲利普·莱纳（Philipp Lenard）在1902年左右进行的决定性实验的精细设置。我们将详细探讨： 截止电压的测量： 如何通过测量反向电势来精确确定电子的最大初动能，并强调该动能与入射光频率之间的线性关系。 阈值频率的确定： 针对不同金属材料，光电发射开始所需的最低光频率（阈值频率）的实验界定，并阐述其对光的粒子性的暗示。 光强与电流的关系： 证明在频率恒定时，光强度仅影响光电流的饱和值，而不影响单个电子的能量（即截止电压）。 3. 电子发射机制的初步推测： 在对实验现象进行细致分析后，本部分将引导读者初步认识到，必须引入能量不连续性的概念才能合理解释这些观测结果。 第二部分：普朗克的能量量子化假设 在深入光电效应之前，理解能量量子化的基本概念至关重要。本部分将追溯普朗克在黑体辐射问题上的革命性突破。 1. 黑体辐射的灾难性紫外区： 我们将重述瑞利-金斯定律的失败，并解释为什么该理论在短波长（高频率）区域预测了能量的无限增长——即“紫外灾难”。 2. 普朗克的革命性假设： 详细阐述普朗克在1900年提出的核心假设：能量的发射和吸收不是连续的，而是以离散的“能量子”（quanta）为单位进行的。引入著名的普朗克关系式 $E = h u$，并对普朗克常数 $h$ 的物理意义进行深入探讨。 3. 统计力学与量子化的融合： 本部分也会简要涉及普朗克如何利用统计力学方法，通过引入量子化的振子模型，成功推导出与实验观测完全吻合的黑体辐射定律。 第三部分：爱因斯坦的光量子假说与光电方程 本部分是全书的核心，聚焦于爱因斯坦如何在1905年将普朗克的量子概念应用于光电效应，从而彻底奠定了光的粒子性理论基础。 1. 光的粒子性宣告： 详细阐述爱因斯坦如何将光本身视为由离散能量包（后被称为光子）构成的，每个光子的能量为 $E = h u$。 2. 光电效应的定量方程推导： 严格推导出爱因斯坦的光电方程： $$K_{ ext{max}} = h u - Phi$$ 其中， $K_{ ext{max}}$ 是电子的最大初动能， $ u$ 是光频率， $Phi$ 是材料的功函数。 3. 功函数的物理意义： 深入剖析功函数 $Phi$ 的本质，它是将一个电子从材料表面束缚态中剥离所需的最小能量，并解释功函数如何与材料的电子结构和表面状态相关联。 4. 频率与截止电压的线性关系验证： 利用光电方程，我们能清晰地解释实验中观察到的最大动能（通过截止电压测量）与频率之间的线性关系，并论证了该直线的斜率精确等于普朗克常数 $h$。 第四部分：量子物理的初步发展与验证 本书的最后一部分将超越光电效应本身，探讨该理论如何推动整个量子力学领域的建立，并介绍后续的实验验证工作。 1. 检验光量子假说的里程碑： 重点介绍密立根（Robert Millikan）在1916年完成的精确实验。密立根最初是光量子假说的怀疑论者，但他的高精度实验不仅成功地验证了爱因斯坦方程的线性关系，更重要的是，他通过测量该直线的斜率，给出了当时最精确的普朗克常数 $h$ 的值，从而有力地确立了光子理论的地位。 2. 光子的概念与波粒二象性预兆： 尽管光电效应揭示了光的粒子性，但我们也会简要回顾光衍射和干涉等现象揭示的光的波动性。这为后续德布罗意提出的物质波概念埋下了伏笔，引入了量子世界的基本矛盾——波粒二象性。 3. 现代应用与展望： 简要介绍光电效应在现代技术中的实际应用，如光电倍增管（PMT）、太阳能电池（光伏效应的基础）以及光电探测器的工作原理，展示了对微观能量交换理解的实际价值。 --- 目标读者与特点： 本书面向大学物理系本科生、电子工程专业学生以及对基础物理学有浓厚兴趣的自学者。本书的特点在于： 注重实验逻辑： 叙事围绕实验发现和理论推导的逻辑链条展开，强调物理学是如何从观测走向理论的。 概念清晰： 严格区分了光能与电子能量，并对普朗克常数和功函数进行了深入的物理诠释。 避免深奥数学： 虽然涉及精确推导，但主要集中在基础代数和基础微积分的应用，确保了对物理概念的理解优先于复杂的数学技巧。 本书将引导读者跨越经典物理学的藩篱，真正理解人类认识世界从连续性到不连续性的关键飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一大亮点在于，它非常全面地介绍了电磁波在工程应用中的各种挑战和解决方案。我一直对雷达、卫星通信和导航系统的工作机制充满好奇，而这本书正好满足了我的求知欲。作者详细讲解了天线设计、信号调制解调、频谱分配等关键技术，以及它们在实际应用中所面临的各种干扰和损耗问题。我尤其喜欢关于电磁兼容性（EMC）的讨论，它让我明白了为什么电子设备需要进行严格的测试，以避免相互干扰。书中还涉及了电磁波在军事、航空航天等领域的应用，那些精密复杂的系统运作方式，真的让我叹为观止。作者的讲解方式非常接地气，他会用实际的例子来解释复杂的工程原理，比如，他会通过一个简单的无线麦克风的例子来讲解射频传输的挑战。这本书让我对现代科技的发展有了更宏观的认识，也让我意识到，我们现在享受的许多便利，都离不开对电磁波的深刻理解和巧妙运用。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对天文学略有了解的读者，这本书中关于电磁波在宇宙空间传播的内容，简直是为我量身定做的！作者对从射电望远镜接收到的微弱信号到来自遥远星系的伽马射线暴，这些不同波段的电磁波的特性以及它们承载的宇宙信息进行了深入的解读。我从未想过，那些我们肉眼看不见的光，竟然能够讲述宇宙的起源、恒星的生死以及黑洞的奥秘。书中对不同望远镜的工作原理和它们所能观测到的现象的介绍，极富启发性。比如，关于微波背景辐射的章节，让我对宇宙大爆炸理论有了更直观的理解，仿佛亲身见证了宇宙初生时的景象。而且，作者还探讨了电磁波在星际介质中的传播损耗和偏振现象，这些细节让整个宇宙图景更加真实和立体。读完这部分，我对宇宙的浩瀚与神秘感油然而生，也更加渴望去探索那些隐藏在电磁波背后的宇宙故事。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的内容真的是太扎实了！它详尽地剖析了电磁波在各种复杂介质中的传播特性，这一点让我印象特别深刻。书中对于不同材料对电磁波的吸收、反射和透射机制的解释，非常细致入微。我之前一直对无线电信号在城市环境中的衰减和干扰感到困惑，看完这部分内容后，我才恍然大悟。原来高楼大厦、金属结构甚至植被都会对电磁波的传播路径和强度产生显著影响。作者还通过大量的数学模型和仿真结果来支持他的论点，虽然有些公式对我来说略显复杂，但配以直观的图表和详细的步骤分解，我还是能够把握住核心的逻辑。尤其是在探讨多径效应和瑞利衰落等问题时，作者的讲解逻辑清晰，条理分明，让我能够从微观层面理解这些现象是如何发生的。这本书让我对无线通信系统的设计和优化有了更深刻的认识，也让我对工程师们在克服这些挑战时所付出的努力充满了敬意。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书在探讨电磁波与生物体相互作用的章节，让我感到既着迷又有些不安。作者详细阐述了不同频率和强度的电磁波对人体组织可能产生的影响，从微波加热的原理到射频辐射的潜在风险，都进行了科学的分析。我一直对手机辐射的安全性有些担忧，看完这部分内容，我对相关的研究和科学界的一些共识有了更清晰的认识。书中并没有夸大其词，而是基于大量的实验数据和科学文献，客观地呈现了目前的研究成果。让我印象深刻的是，作者也强调了许多所谓的“健康风险”并没有得到充分的科学证据支持，呼吁读者保持理性。这让我认识到，在信息爆炸的时代，辨别科学信息的重要性。此外，书中还提到了电磁波在医疗诊断和治疗领域的应用，比如核磁共振成像（MRI）的原理，让我看到了科技在改善人类健康方面的巨大潜力。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！我一直以为电磁波只是手机信号或者微波炉里发出的东西，没想到它能如此深刻地影响我们生活的方方面面。比如，书中对无线通信技术原理的深入浅出讲解，让我终于理解了Wi-Fi信号为什么会穿墙，以及5G技术是如何实现更快的速度和更低的延迟的。我尤其喜欢其中关于雷达系统工作原理的章节，那种利用电磁波探测和定位目标的精妙设计，简直像科幻小说一样引人入胜。作者用了很多生动的类比，比如将电磁波的传播比作水波纹的扩散，使得一些原本晦涩的概念变得易于理解。读完这部分，我感觉自己仿佛拥有了一双“透视眼”，能够看到那些无形却又真实存在的电磁波在空气中穿梭。而且，书中并没有止步于基础理论，还探讨了电磁波在医学成像、天文学观测等前沿领域的应用，让我对科技的未来充满了无限遐想。这不仅仅是一本关于物理的书，更是一本关于如何理解和利用自然界隐藏力量的指南。

评分☆☆☆☆☆

很想开始嘟嘟嘟嘟嘟嘟它啊

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好评

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性价比很高的东东哦，送货快

评分☆☆☆☆☆

还没有拿到！应该还不错哦！

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

京东的物流很快，书是正版，很满意

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

感觉书写得还是不错的,内容比较丰富,也很细致,值得一看

评分☆☆☆☆☆

很好不错，专业书