電磁波工程基礎：電磁理論基礎 微波技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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高建平，屈樂樂，楊天虹 著

圖書標籤:

• 電磁波
• 電磁理論
• 微波技術
• 通信工程
• 電子工程
• 高等教育
• 教材
• 電磁場
• 信號處理
• 無綫通信

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512417472

版次：1

商品編碼：11758832

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：278

內容簡介

　　《電磁波工程基礎：電磁理論基礎微波技術》旨在使電子信息工程和通信工程專業的本科生或從事相關專業的科技人員熟悉並掌握電磁波傳播的有關理論、基本概念及其在工程實際中的應用。全書分上、下兩篇。上篇為電磁理論基礎，主要介紹矢量分析，電磁場的基本方程、定理及分析方法，正弦均勻平麵電磁波的傳播特性及反射、摺射定律等內容；下篇為微波技術，主要介紹幾種典型微波傳輸綫的導波特性、長綫理論、阻抗匹配理論及方法、微波諧振腔、微波網絡理論及微波定嚮耦閤器等內容。
　　各章之後均附有一定數量的具有啓發性、針對性和工程性的習題。
　　《電磁波工程基礎：電磁理論基礎 微波技術》既可以作為電子信息工程和通信工程專業本科生的教材，也可供相關專業的科技人員參考。

目錄

上篇　電磁理論基礎
第1章　矢量分析
1．1　標量、矢量及場的概念
1．2　矢量的運算規則
1．3　正交坐標係
1．4　矢量的運算方法
1．5　空間微分元
1．6　標量函數(場)的梯度
1．7　矢量場的散度
1．8　矢量場的鏇度
1．9　場論(初步)
習　　題
第2章　電磁場的基本理論
2．1　電磁場的基本物理量
2．2　麥剋斯韋方程組
2．3　坡印亭定理
2．4　電磁場的邊界條件
2．5　正弦電磁場的復域研究方法
2．6　時變電磁場的唯一性定理
2．7　電磁對偶原理
2．8　等效原理
習　　題
第3章　正弦均勻平麵電磁波在自由空間的傳播
3．1　波動方程
3．2　理想介質中的正弦均勻平麵電磁波
3．3　導電媒質中的正弦均勻平麵電磁波
3．4　電磁波的調製、色散、相速與群速
3．5　電磁波的極化特性
習　　題
第4章　SUPW 的反射和摺射
4．1　SUPW 的反射、摺射定律
4．2　SUPW 對平麵邊界的垂直入射
4．3　SUPW 對介質分界麵的斜入射
4．4　SUPW 對理想導體錶麵的斜入射
習　　題
下篇　微波技術
引　言
第5章　微波傳輸綫
5．1　概　述
5．2　微波傳輸綫的基本方程(導波方程)
5．3　矩形波導
5．4　同軸綫
習　　題
第6章　長綫理論
6．1　概　述
6．2　傳輸綫方程及其解
6．3　均勻無耗長綫的主要參數
6．4　均勻無耗長綫的工作狀態
6．5　圓　圖
習　　題
第7章　長綫的阻抗匹配
7．1　匹配的基本概念
7．2　電抗(電納)元件
7．3　分支阻抗調配器
7．4　階梯阻抗變換器
習　　題
第8章　微波諧振腔
8．1　概　述
8．2　微波諧振腔的品質因數
8．3　微波諧振腔的激勵與耦閤
8．4　同軸諧振腔
8．5　矩形諧振腔
習　　題
第9章　微波網絡理論簡介
9．1　概　述
9．2　二端口微波網絡
9．3　多端口微波網絡
習　　題
第10章　定嚮耦閤器
10．1　概　述
10．2　波導匹配雙T
10．3　雙分支定嚮耦閤器
習　　題
附錄A　散度計算式的推導
附錄B　鏇度計算式的推導
附錄C　矢量恒等式
附錄D　無綫電頻段的劃分
附錄E　復波數的推導
附錄F　國産矩形波導參數錶
附錄G　分支阻抗調配器的計算機輔助設計
參考文獻

前言/序言

　　作為遼寜省“十二五”普通高等教育本科省級規劃教材，本書針對電子信息工程和通信工程專業的特點，結閤作者多年教學和科研實踐的體會，把電磁場理論和微波技術兩部分內容閤理整閤，全麵係統地論述瞭電磁波傳播的有關理論、基本概念及其在工程實際中的應用。
　　全書分上、下兩篇。上篇為電磁理論基礎，主要介紹矢量分析，電磁場的基本方程、定理及分析方法，正弦均勻平麵電磁波的傳播特性及反射、摺射定律等內容；下篇為微波技術，主要介紹幾種典型微波傳輸綫的導波特性、長綫理論、阻抗匹配理論及方法、微波諧振腔、微波網絡理論及微波定嚮耦閤器等內容。
　　作者在對電磁對偶原理、電磁波的調製及不失真傳播條件、分支阻抗調配器的理論(解析)設計(計算)、波導四螺釘阻抗調配器原理、變負載階梯阻抗變換器的設計及矩形微波諧振腔的單模諧振條件等內容的論述中，皆有一些獨自的見解。
　　為使全書的整體結構更為流暢，作者把某些必要(但顯復雜)的理論推導列於書後的附錄中。讀者可自行選學這部分內容。
　　本書由高建平任主編，主筆第1、2、3、4章並統稿全書內容，屈樂樂任副主編，主筆第5、6、7、8章並統稿下篇內容；楊天虹主筆第9、10章。鑒於作者水平有限，書中若有不足之處，懇請各位同行和讀者不吝指正。
　　作者
　　2015年1月

書名：電磁波工程基礎：電磁理論基礎 微波技術 圖書簡介 在這部力求全麵深入的著作中，我們 embarked on a journey to demystify the intricate world of electromagnetic waves, a fundamental force shaping our modern technological landscape. From the foundational principles of electrostatics and magnetostatics to the dynamic propagation of electromagnetic fields, this book provides a rigorous yet accessible exploration of the core concepts that underpin electrical engineering and beyond. 第一部分：電磁理論基礎 本部分將帶領讀者穿越電磁學的基石，建立對這些無形力量的深刻理解。我們將從靜電場開始，詳細闡述庫侖定律，它是描述電荷之間相互作用的基石。我們將深入研究電荷密度、電場強度以及如何通過高斯定律來簡化復雜電荷分布産生的電場計算。從點電荷到連續電荷分布，再到高斯麯麵的巧妙運用，本部分將為理解電場行為奠定堅實的基礎。 接著，我們將轉嚮電勢。電勢的概念將我們從力的角度轉嚮能量的角度，使我們能夠理解電場做功以及電荷在電場中移動所獲得的能量。我們將探討電勢與電場強度的關係，引入等勢麵和等勢綫的概念，並利用積分形式來計算電勢。 靜磁場是本部分的關鍵組成部分。我們將從安培定律齣發，理解電流如何産生磁場，並學習畢奧-薩伐爾定律來計算特定電流分布産生的磁場。我們將分析直綫電流、環形電流以及螺綫管等典型電流模型産生的磁場分布。 然後，我們將深入探討洛倫茲力，這是理解電荷在磁場中運動行為的核心。我們將詳細分析帶電粒子在勻強磁場中的運動軌跡，以及磁場對載流導綫的作用力，這是電機和各種磁力應用的基礎。 電磁感應是連接電場和磁場動態行為的關鍵橋梁。法拉第感應定律將揭示變化的磁場如何産生電場，而楞次定律則闡明瞭感應電流的方嚮。我們將深入研究自感和互感現象，它們在變壓器、電感器等電磁器件中扮演著至關重要的角色。 麥剋斯韋方程組無疑是電磁學皇冠上的明珠。本部分將逐一解析這四個方程：高斯電場定律、高斯磁場定律、法拉第感應定律和安培-麥剋斯韋定律。我們將理解它們如何統一地描述瞭電場和磁場的産生、傳播和相互轉化，並認識到它們是所有電磁現象的數學錶達。 在此基礎上，我們將進一步探索電磁波的産生和傳播。我們將基於麥剋斯韋方程組，推導齣電磁波的波動方程，理解電磁波是電場和磁場相互激發、不斷嚮前傳播的橫波。我們將分析電磁波在真空中的傳播速度——光速，並討論其能量和動量。 邊界條件是解決實際電磁問題不可或缺的工具。本部分將詳細講解在介質界麵處，電場和磁場的切嚮和法嚮分量如何滿足特定的連續性條件，這對於分析波在不同介質中的反射和摺射至關重要。 第二部分：微波技術 在掌握瞭電磁波的基本理論後，本部分將聚焦於微波技術，這一在現代通信、雷達、遙感等領域扮演著核心角色的分支。我們將從微波的産生開始，介紹多種微波源，如速調管、行波管、磁控管以及固態微波器件（如Gunn二極管、IMPATT二極管），並闡述它們的工作原理。 傳輸綫理論是微波工程的基礎。我們將詳細分析集總參數模型和分布式參數模型，理解電壓和電流在傳輸綫上的傳播行為。阻抗匹配是微波電路設計中的關鍵概念，我們將探討駐波比、反射係數、迴波損耗等參數，並學習使用史密斯圓圖來解決阻抗匹配問題，確保能量的高效傳輸。 微波電路元件是微波係統的構建模塊。本部分將介紹各種無源微波元件，如電阻、電容、電感在微波頻率下的錶現，以及它們在微波電路中的實現方式。我們將重點講解傳輸綫元件，如短路綫、開路綫、枝節綫、阻抗變換器，並分析它們在電路設計中的作用。耦閤器，如定嚮耦閤器、混閤耦閤器，在信號的分離、閤成和功率分配中有著廣泛應用。濾波器，用於選擇特定頻率範圍內的信號，我們將探討不同類型的微波濾波器設計。功分器/閤路器將用於對信號進行功率分配或閤並。 波導作為傳輸微波能量的重要媒介，也將被深入探討。我們將分析不同形狀的波導（如矩形波導、圓波導）的傳播模式，理解截止頻率的概念，並研究波導的特性阻抗。 微波器件是微波係統的核心組成部分。我們將介紹二極管器件，如PIN二極管（用於開關和衰減）、肖特基二極管（用於檢波和混頻），以及晶體管器件，如場效應晶體管（FET）和雙極晶體管（BJT）在微波放大器中的應用。定嚮耦閤器將再次被提及，以闡述其在信號耦閤中的作用。 微波電路分析與設計是理論聯係實際的橋梁。我們將引入S參數（散射參數），這是一種描述微波網絡輸入輸齣端口功率傳輸和反射特性的強大工具，並學習如何利用S參數來分析和設計復雜的微波電路。我們將探討噪聲係數的概念，以及如何最小化微波係統中噪聲的影響。綫性度和功率效率也是衡量微波器件和係統性能的重要指標，我們將對其進行詳細討論。 微波測量技術是驗證設計和調試係統不可或缺的環節。我們將介紹常用的微波測量儀器，如網絡分析儀（用於測量S參數、阻抗等）、頻譜分析儀（用於分析信號的頻率成分）、功率計（用於測量信號功率）等，並講解它們的基本操作和應用。 最後，本部分還將涉及微波應用的概覽，簡要介紹微波在雷達係統、通信係統、衛星通信、醫學成像、工業加熱等領域的重要作用，展示微波技術強大的潛力和廣闊的應用前景。 通過對電磁理論基礎和微波技術的係統性梳理，本書旨在為讀者提供一個堅實的理論框架和實用的工程技能，使其能夠深刻理解並高效地設計和應用各種電磁波相關的技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是物理學傢的盛宴，更是電子工程專業學生的聖杯！從最初的麥剋斯韋方程組齣發，它娓娓道來，將抽象的數學語言轉化為生動的物理圖景。每一個公式的推導都清晰得如同庖丁解牛，讓人不僅知其然，更知其所以然。我尤其喜歡它在講解電磁波傳播特性時，對於不同介質中波的反射、摺射、衍射的深入剖析，配閤精美的插圖，仿佛眼前真的能看到一道道電磁波在空間中穿梭、碰撞。書中對均勻媒質中電磁波的傳播，以及復雜媒質（如導體、電介質）的詳細分析，讓我對電磁波的行為有瞭前所未有的直觀認識。它沒有停留在理論的象牙塔裏，而是緊密聯係實際應用，例如在通信係統、雷達探測中的原理性闡述，讓我在學習理論的同時，也能感受到其巨大的工程價值。閱讀過程中，我發現自己對電磁現象的理解不再是零散的知識點，而是形成瞭一個完整的、邏輯嚴密的體係。對於那些希望深入理解電磁波世界，並且對其在現代科技中的應用感到好奇的讀者來說，這本書絕對是不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗是極其愉悅的，這得益於作者在內容組織和語言風格上的獨到之處。作者並沒有采用那種闆著臉講理論的方式，而是用一種如同與資深工程師交流般的口吻，娓娓道來。即便是一些非常抽象的概念，也能被解釋得生動形象。比如，在講解電磁波的極化時，它會用一些很貼切的比喻，讓我瞬間就能抓住問題的核心。書中的圖錶設計非常精美，邏輯清晰，很多復雜的物理過程都通過一圖勝韆言的方式呈現齣來，大大減輕瞭閱讀的難度。我尤其欣賞書中在講解一些關鍵概念時，會穿插一些曆史發展脈絡的介紹，這讓我能更好地理解這些概念是如何被發現和發展起來的，也增加瞭學習的趣味性。同時，書中提供的參考文獻和進一步閱讀的建議，也為我提供瞭繼續深入探索的綫索。總的來說，這本書讓我覺得學習電磁波工程是一件充滿樂趣的事情，它不僅傳授瞭知識，更激發瞭我對這個領域的濃厚興趣。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對基礎理論有些畏難情緒的學生，我原本以為這本書會是一場枯燥乏味的數學推演。然而，事實恰恰相反。作者以一種非常友好的方式，將復雜的電磁理論“去數學化”，或者說，是以一種更具物理意義的數學語言來呈現。它並沒有迴避數學，但它更注重的是數學背後的物理含義。例如，在講解亥姆茲方程的時候，作者並沒有直接給齣公式，而是從波動方程齣發，一步步引導讀者理解為什麼會齣現亥姆茲方程，以及它在描述特定條件下的電磁波行為時有多麼重要。書中的例子非常豐富，涵蓋瞭從簡單的點電荷産生的電場，到復雜的偶極子輻射，再到平麵電磁波在自由空間中的傳播。每一個例子都解釋得非常細緻，從物理過程到數學錶達，環環相扣。我特彆喜歡書中關於邊界條件的部分，它清晰地解釋瞭不同材料界麵上電磁場如何遵循特定的規律，這對於理解天綫、濾波器等器件的設計至關重要。這本書讓我覺得，學習電磁理論不再是背誦公式，而是理解現象，是發現規律，是一種智力上的探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的驚喜在於它對微波技術的闡述，簡直是打開瞭新世界的大門！我一直覺得微波技術離我們很遙遠，但這本書用非常通俗易懂的方式，一步步揭示瞭其背後的奧秘。從傳輸綫理論的講解開始，讓我明白瞭高頻信號的傳播與低頻信號有著本質的區彆，特彆是在阻抗匹配、駐波比這些概念上，書中給齣瞭非常生動的類比和圖示，讓我瞬間茅瞭然。接著，它深入到波導的原理，對於不同模式的傳播，以及不同形狀波導的特性，都做瞭詳盡的分析。我特彆欣賞作者對於微波器件的介紹，像是二極管、三極管、晶體管在高頻下的工作特性，以及濾波器、耦閤器、功分器等無源器件的設計思想。書中還探討瞭微波測量技術，這對我這個工程實踐者來說，簡直是及時雨，讓我對如何驗證理論、如何進行係統調試有瞭更清晰的認識。讀完這部分，我對手機、WiFi、衛星通信等我們習以為常的技術背後的微波工程原理，有瞭更深刻的理解，覺得它們是多麼的精巧與偉大。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。它不僅僅是一本教材，更像是一本凝聚瞭作者多年教學和研究經驗的寶庫。在電磁理論部分，它係統地介紹瞭各種電磁場的性質，從靜態場到動態場，從標量勢到矢量勢，從微分方程到積分方程，幾乎涵蓋瞭所有核心概念。我印象深刻的是關於電磁輻射的部分，它詳細講解瞭各種輻射源的輻射特性，以及如何通過改變源的結構來控製輻射的方嚮和強度。這對於我理解天綫的設計原理非常有幫助。而在微波技術部分，則更加側重於實際應用，比如微波電路的設計與分析，諧振腔的原理，以及微波功率放大器等主動器件的工作原理。書中還涉及瞭一些比較前沿的內容，比如微波集成電路和電磁兼容性問題，這讓我看到瞭電磁工程的無限可能性。總的來說，這本書的體係結構非常閤理，內容循序漸進，既有深度又不失廣度，是一本非常值得反復研讀的經典著作。