高等学校教材：电磁波工程基础：电磁理论基础、微波技术、天线基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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高建平 著

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• 电磁波工程
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• 电磁场与电磁波
• 大学教材

出版社： 西北工业大学出版社

ISBN：9787561223314

版次：1

商品编码：10217081

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-01-01

用纸：胶版纸

页数：468

编辑推荐

　　本书针对电子信息工程和通信工程（本科）专业的特点，结合作者多年的教学和科研实践的体会，把电磁场与电磁波、微波技术和天线基础三部分内容合理组合，全面系统地论述了电磁波的产生、传播和接收的有关理论、基本概念及其在工程实际中的应用。全书共分三篇。上篇为电磁理论基础，中篇为微波技术，下篇为天线基础。本书既可以作为电子信息工程和通信工程专业本科学生的教材，也可供从事相关专业的科技人员参考。

内容简介

　　本书旨在使电子信息工程和通信工程专业的本科学生或从事相关专业的科技人员熟悉并掌握电磁波的产生、传播以及接收的有关理论、基本概念及其在工程实际中的应用。
　　全书共分三篇。上篇为电磁理论基础，主要介绍矢量分析，电磁场的基本方程、定理及分析方法，正弦均匀平面电磁波的传播特性及反射、折射规律等内容。中篇为微波技术，主要介绍几种典型的微波传输线，长线理论，阻抗匹配理论及方法，微波谐振腔，微波网络理论（简介），微波定向耦合器及微波滤波器等内容。下篇为天线基础，主要介绍电磁辐射的基础理论，天线的主要参数，对称振子，缝隙天线，天线的互耦，天线阵，喇叭天线，反射面天线及单脉冲雷达天线内容。各章之后均附有一定数量的具有启发性、针对性和工程性的习题。
　　本书既可以作为电子信息工程和通信工程专业本科学生的教材，也可供从事相关专业的科技人员参考。

内页插图

目录

上篇 电磁理论基础
第一章 矢量分析
§1-1 标量、矢量及场的概念
§1-2 矢量的运算规则
§1-3 正交坐标系
§1-4 矢量的运算方法
§1-5 空间微分元
§1-6 标量函数（场）的梯度
§1-7 矢量场的散度
§1-8 矢量场的旋度
§1-9 场论（初步）
习题

第二章 电磁场的基本理论
§2-1 电磁场中的基本物理量
§2-2 麦克斯韦方程组
§2-3 坡印亭定理
§2-4 电磁场的边界条件
§2-5 E弦电磁场的复域研究方法
§2-6 时变电磁场的唯一性定理
§2-7 电磁对偶原理
§2-8 等效原理
习题

第三章 正弦均匀平面电磁波在自由空间的传播
§3-1 波动方程
§3-2 理想介质中的正弦均匀平面电磁波（SUPW）
§3-3 导电媒质中的正弦均匀平面电磁波
§3-4 电磁波的调制、色散、相速与群速
§3-5 电磁波的极化特性
习题

第四章 SUPW的反射和折射
§4-1 SUPW的反射、折射定律
§4-2 SUPW对平面边界的垂直入射
§4-3 SUPW对介质分界面的斜入射
§4-4 SUPW对理想导体表面的斜入射
§4-5 SUPW对导体表面的斜入射
习题

中篇 微波技术
引言
第五章 微波传输线
§5-1 概述
§5-2 微波传输线的基本方程（导波方程）
§5-3 矩形波导
§5-4 圆波导
§5-5 同轴线
§5-6 微带线
习题

第六章 长线理论
§6-1 概述
§6-2 传输线方程及其解

§6-3 均匀无耗长线的主要参数
§6-4 均匀无耗长线的工作状态
§6-5 圆图
习题

第七章 长线的阻抗匹配
§7-1 匹配的基本概念
§7-2 电抗（电纳）元件
§7-3 分支阻抗调配器
§7-4 阶梯阻抗变换器
§7-5 渐变线阻抗变换器
习题

第八章 微波谐振腔
§8-1 概述
§8-2 微波谐振腔的品质因数
§8-3 微波谐振腔的激励与耦合
§8-4 同轴谐振腔
§8-5 矩形谐振腔
§8-6 圆柱谐振腔
习题

第九章 微波网络理论（简介）
§9-1 概述
§9-2 二端口微波网络
§9-3 多端口微波网络
习题

第十章 定向耦合器
§10-1 概述
§10-2 波导匹配双T
§10-3 双分支定向耦合器
§10-4 混合环
习题

第十一章 微波滤波器
§11-1 概述
§11-2 网络的对偶电路
§11-3 低通原型滤波器
§11-4 频率变换
§11-5 微波低通滤波器的工程实现
习题

下篇 天线基础
引言
第十二章 电磁辐射的基础理论
§12-1 正弦电磁场的位函数
§12-2 电流元的辐射
§12-3 磁流元的辐射
§12-4 基本面元的辐射
§12-5 电流小圆环的辐射
习题

第十三章 天线的主要参数及互易定理
§13-1 方向性函数及方向图
§13-2 方向性系数
§13-3 天线的效率与增益
§13-4 天线的阻抗特性
§13-5 天线的工作频带
§13-6 互易定理
§13-7 天线的有效长度与有效面积
§13-8 接收天线的噪声温度
§13-9 传输方程
习题

第十四章 对称振子
§14-1 对称振子的模型及电流分布
§14-2 对称振子的辐射场
§14-3 对称振子的阻抗特性
§14-4 对称振子的方向性系数
§14-5 折合振子
§14-6 对称振子的馈电方法
习题

第十五章 缝隙天线
§15-1 平板缝隙天线
§15-2 波导缝隙天线
习题

第十六章 天线的互耦
§16-1 引言
§16-2 天线的互耦
§16-3 大地对天线性能的影响
§16-4 引向天线
习题

第十七章 天线阵
§17-1 概述
§17-2 增强方向性原理及方向性乘积定理
§17-3 n元均匀直线阵
§17-4 m×n元均匀平面阵
§17-5 均匀立体阵
习题

第十八章 面天线的基本理论
§18-1 概述
§18-2 平面口面辐射场的一般公式
§18-3 同相平面口面天线的方向性系数及面积利用系数
§18-4 同相矩形口面天线的辐射
§18-5 口面场不同相位分布对辐射的影响
习题

第十九章 喇叭天线
§19-1 概述
§19-2 矩形喇叭的内场及口面场
§19-3 矩形喇叭的辐射场
§19-4 矩形喇叭的方向性
§19-5 矩形喇叭的工程设计
§19-6 圆形喇叭的辐射特性及工程设计
习题

第二十章 反射面天线
§20-1 概述
§20-2 旋转抛物面天线的几何参数及几何光学特性
§20-3 旋转抛物面天线的口面场
§20-4 旋转抛物面天线的辐射特性
§20-5 旋转抛物面天线的馈源
§20-6 卡塞格伦双反射面天线
§20-7 赋形波束天线
习题

第二十一章 单脉冲（雷达）天线
§21-1 单脉冲天线的工作原理及参数
§21-2 单脉冲天线的分析
§21-3 解决和差矛盾的方法
习题

第二十二章 电磁波理论的相关专题及应用
§22-1 多普勒效应
§22-2 电磁波的散射
§22-3 几何绕射理论
§22-4 铁氧体中电磁波的传播特性及应用
§22-5 等离子体中电磁波的传播特性及应用

附录
附录1 散度计算式的推导
附录2 旋度计算式的推导
附录3 矢量恒等式
附录4 无线电频段的划分
附录5 复波数的推导
附录6 国产矩形波导参数表
附录7 方向性乘积定理的证明
附录8 H面喇叭H面辐射场中积分公式的推导
附录9 矩形喇叭的方向性系数（推导）
附录10 卡塞格伦天线几何参数之间的关系（推导）
附录11（偶数序号）习题答案
参考文献

精彩书摘

　　第一章　矢量分析：
　　1-1　标题、矢量及场的概念：
　　三、场：
　　1．定义：
　　广义而言，所有具有分布特性（即为时、空坐标的函数）的物理量，都可视为具有相应物理意义的场。
　　2．标量场：
　　如果所研究的量是标量，则对应于标量场。在标量场中，每一时刻、每一位置都对应一个标量值。如：地球周围大气的温度及含氧量即可视为标量场。
　　3．矢量场：
　　如果所研究的量是矢量，则对应于一个矢量场。在矢量场中，每一时刻、每一位置都对应一个矢量值。如：地球周围的风速及地球的引力均可视为矢量场。
　　在数学领域，为研究问题方便，常抽象出标量场和矢量场而不考虑其物理特性，这也是本章讨论问题的基点。

前言/序言

好的，以下是一份关于与《高等学校教材：电磁波工程基础：电磁理论基础、微波技术、天线基础》内容不相关的图书简介，重点聚焦于其他技术或领域，力求详尽且自然流畅： --- 图书名称：先进材料科学与工程前沿：结构、性能与应用 内容简介： 本书聚焦于21世纪材料科学与工程领域最具活力和突破性的研究方向，系统阐述了先进功能材料、结构材料的创新设计、精密制备技术及其在尖端工业中的实际应用。全书旨在为材料学、化学、物理学及相关工程领域的本科高年级学生、研究生以及一线科研人员提供一份深入且前瞻性的参考读物。 第一篇：功能材料的量子调控与设计 本篇深入探讨了如何从原子和电子层面理解和设计具有特定电、磁、光、热学性能的新型材料。我们避开了传统电磁波传播的理论框架，转而关注量子效应在材料宏观性能中的体现。 1.1 拓扑绝缘体与量子反常霍尔效应 详细解析了拓扑材料的独特电子结构——无能隙表面态与体态能隙共存的特性。内容涵盖了如何通过第一性原理计算预测新的拓扑相，以及利用分子束外延（MBE）或化学气相沉积（CVD）技术实现高质量薄膜的生长。重点讨论了拓扑材料在低能耗电子器件和量子计算中的潜在应用，例如在极低耗散的电子传输路径构建中的作用。 1.2 纳米光子晶体与超材料的非线性光学 本章着重于超越传统介质光学限制的探索。我们详细分析了光子晶体结构对光场局域化的控制，并深入研究了超材料（Metamaterials）中人工设计的亚波长结构单元（Meta-atoms）如何实现对电磁波的负折射率、完美吸收或极化态的任意调控。不同于传统天线理论中基于阵列或单元的辐射分析，本章强调结构单元本身的内在光学响应，特别是二次谐波产生（SHG）等非线性光学现象在新型光频器件中的应用。涉及的案例包括超薄滤波器、光限幅器及实现隐身（Invisibility Cloaking）原理的电磁波慢化技术。 1.3 铁电/铁磁多铁性复合系统 多铁性材料（Multiferroics），即同时具备铁电性、铁磁性或压电性等两种或多种电磁耦合特性的材料，是实现电场控制磁性（或反之）的关键。本部分详细介绍了通过应变工程、界面耦合等手段构建的异质结结构。我们讨论了如何量化磁致伸缩和电致伸缩之间的跨学科学耦合系数，并探讨了在磁存储器、传感器件中利用电压而非电流进行信息写入和读取的低功耗解决方案。 第二篇：高性能结构材料的微观机制与制造 第二篇将焦点从电磁特性转移到材料的力学性能、耐久性及先进的制造工艺，特别是针对极端服役环境的材料开发。 2.1 极端环境下的金属合金设计 本篇深入探讨了航空航天和核能领域对高强度、抗蠕变、耐腐蚀材料的严苛要求。内容细致剖析了高熵合金（HEAs）的“鸡尾酒效应”及其微观结构演化规律。不同于关注介质传播常数的传统电磁学，本章聚焦于相分离、位错运动和晶界扩散在材料高温断裂韧性中的决定性作用。我们提供了计算热力学模型（CALPHAD方法）在预测新型镍基高温合金相组成上的应用实例。 2.2 增材制造（3D打印）中的材料挑战 本书专门开辟章节探讨增材制造工艺（如选区激光熔化SLM和电子束熔化EBM）对材料微观组织的影响。重点分析了快速凝固过程中产生的残余应力、孔隙率以及各向异性的形成机理。讨论了如何通过优化激光扫描策略和粉末配比，来控制凝固晶粒的生长方向，以最大化打印部件的机械性能和疲劳寿命，这与传统铸造或锻造工艺的材料学处理截然不同。 2.3 生物医用植入材料的表面工程 关注材料与生物体界面的相互作用。详细介绍了钛合金、钴铬合金及形状记忆合金（如NiTi）在植入体中的应用。核心内容在于表面改性技术，如生物活性涂层（羟基磷灰石）、微纳结构化表面处理（以促进骨整合）以及等离子喷涂技术，旨在提高材料的生物相容性和抗感染能力，确保长期植入体的稳定性。 第三篇：材料的计算模拟与性能预测 本篇介绍了当前材料科学研究中不可或缺的计算工具，重点在于模拟原子尺度和介观尺度的复杂行为。 3.1 分子动力学（MD）模拟在材料断裂中的应用 详细介绍了如何使用LAMMPS等软件模拟原子尺度的材料行为。我们展示了如何构建精确的势函数（如EAM, REBO）来模拟金属的塑性变形和裂纹萌生过程。通过模拟，可以清晰观察到裂纹尖端位错的堆积、分叉以及最终的宏观断裂，这属于固体力学范畴，与电磁波的波动方程解析解或数值求解方法无直接关联。 3.2 密度泛函理论（DFT）在电子结构分析中的应用 本书阐述了DFT如何用于计算材料的基态性质，如晶格常数、形成能、电子带结构和态密度。这使得研究人员能够在不进行昂贵实验的情况下，筛选具有特定电子特性的候选材料。例如，通过计算半导体的有效质量或催化剂的吸附能来评估其性能潜力。 总结： 《先进材料科学与工程前沿：结构、性能与应用》是一本跨学科的专著，它整合了量子物理、固体力学、热力学以及先进制造技术，聚焦于物质的内在结构如何决定其宏观的物理、化学和生物学性能。全书内容强调实验验证与先进计算模拟的结合，为构建下一代高性能器件和结构奠定坚实的材料基础。其核心关注点在于材料的构成、变形、稳定性和界面响应，与传统电磁波理论中的场分布、传输线模型或天线辐射特性等内容完全不同。 ---

评分☆☆☆☆☆

坦白说，刚开始拿到这本书的时候，我有些担心它会过于理论化，难以读懂。但实际阅读下来，我发现我的担心是多余的。作者的语言风格非常清晰，逻辑性也很强，即使是复杂的理论概念，也能通过条理分明的讲解变得易于理解。书中穿插的例题和习题，更是巩固了所学知识，让我能够及时检验自己的学习效果。特别是关于电磁波在不同介质中的传播特性，以及一些实际应用场景的介绍，让我对这个领域有了更宏观和更深入的认识。我发现，这本书不仅适合作为课堂教学的教材，也适合作为我业余时间学习和深入研究的参考书。它提供了一个非常全面的知识体系，涵盖了从基础理论到关键技术的方方面面，为我在相关领域进一步的学习打下了坚实的基础。

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