高等學校教材：電磁波工程基礎：電磁理論基礎、微波技術、天綫基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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高建平 著

圖書標籤:

• 電磁波工程
• 電磁理論
• 微波技術
• 天綫
• 高等教育
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• 電子工程
• 通信工程
• 電磁場與電磁波
• 大學教材

齣版社： 西北工業大學齣版社

ISBN：9787561223314

版次：1

商品編碼：10217081

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-01-01

用紙：膠版紙

頁數：468

編輯推薦

　　本書針對電子信息工程和通信工程（本科）專業的特點，結閤作者多年的教學和科研實踐的體會，把電磁場與電磁波、微波技術和天綫基礎三部分內容閤理組閤，全麵係統地論述瞭電磁波的産生、傳播和接收的有關理論、基本概念及其在工程實際中的應用。全書共分三篇。上篇為電磁理論基礎，中篇為微波技術，下篇為天綫基礎。本書既可以作為電子信息工程和通信工程專業本科學生的教材，也可供從事相關專業的科技人員參考。

內容簡介

　　本書旨在使電子信息工程和通信工程專業的本科學生或從事相關專業的科技人員熟悉並掌握電磁波的産生、傳播以及接收的有關理論、基本概念及其在工程實際中的應用。
　　全書共分三篇。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、摺射規律等內容。中篇為微波技術，主要介紹幾種典型的微波傳輸綫，長綫理論，阻抗匹配理論及方法，微波諧振腔，微波網絡理論（簡介），微波定嚮耦閤器及微波濾波器等內容。下篇為天綫基礎，主要介紹電磁輻射的基礎理論，天綫的主要參數，對稱振子，縫隙天綫，天綫的互耦，天綫陣，喇叭天綫，反射麵天綫及單脈衝雷達天綫內容。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。
　　本書既可以作為電子信息工程和通信工程專業本科學生的教材，也可供從事相關專業的科技人員參考。

內頁插圖

目錄

上篇 電磁理論基礎
第一章 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

第二章 電磁場的基本理論
§2-1 電磁場中的基本物理量
§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 E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

第三章 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（SUPW）
§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

第四章 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
§4-5 SUPW對導體錶麵的斜入射
習題

中篇 微波技術
引言
第五章 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 圓波導
§5-5 同軸綫
§5-6 微帶綫
習題

第六章 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

第七章 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
§7-5 漸變綫阻抗變換器
習題

第八章 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
§8-6 圓柱諧振腔
習題

第九章 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

第十章 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
§10-4 混閤環
習題

第十一章 微波濾波器
§11-1 概述
§11-2 網絡的對偶電路
§11-3 低通原型濾波器
§11-4 頻率變換
§11-5 微波低通濾波器的工程實現
習題

下篇 天綫基礎
引言
第十二章 電磁輻射的基礎理論
§12-1 正弦電磁場的位函數
§12-2 電流元的輻射
§12-3 磁流元的輻射
§12-4 基本麵元的輻射
§12-5 電流小圓環的輻射
習題

第十三章 天綫的主要參數及互易定理
§13-1 方嚮性函數及方嚮圖
§13-2 方嚮性係數
§13-3 天綫的效率與增益
§13-4 天綫的阻抗特性
§13-5 天綫的工作頻帶
§13-6 互易定理
§13-7 天綫的有效長度與有效麵積
§13-8 接收天綫的噪聲溫度
§13-9 傳輸方程
習題

第十四章 對稱振子
§14-1 對稱振子的模型及電流分布
§14-2 對稱振子的輻射場
§14-3 對稱振子的阻抗特性
§14-4 對稱振子的方嚮性係數
§14-5 摺閤振子
§14-6 對稱振子的饋電方法
習題

第十五章 縫隙天綫
§15-1 平闆縫隙天綫
§15-2 波導縫隙天綫
習題

第十六章 天綫的互耦
§16-1 引言
§16-2 天綫的互耦
§16-3 大地對天綫性能的影響
§16-4 引嚮天綫
習題

第十七章 天綫陣
§17-1 概述
§17-2 增強方嚮性原理及方嚮性乘積定理
§17-3 n元均勻直綫陣
§17-4 m×n元均勻平麵陣
§17-5 均勻立體陣
習題

第十八章 麵天綫的基本理論
§18-1 概述
§18-2 平麵口麵輻射場的一般公式
§18-3 同相平麵口麵天綫的方嚮性係數及麵積利用係數
§18-4 同相矩形口麵天綫的輻射
§18-5 口麵場不同相位分布對輻射的影響
習題

第十九章 喇叭天綫
§19-1 概述
§19-2 矩形喇叭的內場及口麵場
§19-3 矩形喇叭的輻射場
§19-4 矩形喇叭的方嚮性
§19-5 矩形喇叭的工程設計
§19-6 圓形喇叭的輻射特性及工程設計
習題

第二十章 反射麵天綫
§20-1 概述
§20-2 鏇轉拋物麵天綫的幾何參數及幾何光學特性
§20-3 鏇轉拋物麵天綫的口麵場
§20-4 鏇轉拋物麵天綫的輻射特性
§20-5 鏇轉拋物麵天綫的饋源
§20-6 卡塞格倫雙反射麵天綫
§20-7 賦形波束天綫
習題

第二十一章 單脈衝（雷達）天綫
§21-1 單脈衝天綫的工作原理及參數
§21-2 單脈衝天綫的分析
§21-3 解決和差矛盾的方法
習題

第二十二章 電磁波理論的相關專題及應用
§22-1 多普勒效應
§22-2 電磁波的散射
§22-3 幾何繞射理論
§22-4 鐵氧體中電磁波的傳播特性及應用
§22-5 等離子體中電磁波的傳播特性及應用

附錄
附錄1 散度計算式的推導
附錄2 鏇度計算式的推導
附錄3 矢量恒等式
附錄4 無綫電頻段的劃分
附錄5 復波數的推導
附錄6 國産矩形波導參數錶
附錄7 方嚮性乘積定理的證明
附錄8 H麵喇叭H麵輻射場中積分公式的推導
附錄9 矩形喇叭的方嚮性係數（推導）
附錄10 卡塞格倫天綫幾何參數之間的關係（推導）
附錄11（偶數序號）習題答案
參考文獻

精彩書摘

　　第一章　矢量分析：
　　1-1　標題、矢量及場的概念：
　　三、場：
　　1．定義：
　　廣義而言，所有具有分布特性（即為時、空坐標的函數）的物理量，都可視為具有相應物理意義的場。
　　2．標量場：
　　如果所研究的量是標量，則對應於標量場。在標量場中，每一時刻、每一位置都對應一個標量值。如：地球周圍大氣的溫度及含氧量即可視為標量場。
　　3．矢量場：
　　如果所研究的量是矢量，則對應於一個矢量場。在矢量場中，每一時刻、每一位置都對應一個矢量值。如：地球周圍的風速及地球的引力均可視為矢量場。
　　在數學領域，為研究問題方便，常抽象齣標量場和矢量場而不考慮其物理特性，這也是本章討論問題的基點。

前言/序言

好的，以下是一份關於與《高等學校教材：電磁波工程基礎：電磁理論基礎、微波技術、天綫基礎》內容不相關的圖書簡介，重點聚焦於其他技術或領域，力求詳盡且自然流暢： --- 圖書名稱：先進材料科學與工程前沿：結構、性能與應用 內容簡介： 本書聚焦於21世紀材料科學與工程領域最具活力和突破性的研究方嚮，係統闡述瞭先進功能材料、結構材料的創新設計、精密製備技術及其在尖端工業中的實際應用。全書旨在為材料學、化學、物理學及相關工程領域的本科高年級學生、研究生以及一綫科研人員提供一份深入且前瞻性的參考讀物。 第一篇：功能材料的量子調控與設計 本篇深入探討瞭如何從原子和電子層麵理解和設計具有特定電、磁、光、熱學性能的新型材料。我們避開瞭傳統電磁波傳播的理論框架，轉而關注量子效應在材料宏觀性能中的體現。 1.1 拓撲絕緣體與量子反常霍爾效應 詳細解析瞭拓撲材料的獨特電子結構——無能隙錶麵態與體態能隙共存的特性。內容涵蓋瞭如何通過第一性原理計算預測新的拓撲相，以及利用分子束外延（MBE）或化學氣相沉積（CVD）技術實現高質量薄膜的生長。重點討論瞭拓撲材料在低能耗電子器件和量子計算中的潛在應用，例如在極低耗散的電子傳輸路徑構建中的作用。 1.2 納米光子晶體與超材料的非綫性光學 本章著重於超越傳統介質光學限製的探索。我們詳細分析瞭光子晶體結構對光場局域化的控製，並深入研究瞭超材料（Metamaterials）中人工設計的亞波長結構單元（Meta-atoms）如何實現對電磁波的負摺射率、完美吸收或極化態的任意調控。不同於傳統天綫理論中基於陣列或單元的輻射分析，本章強調結構單元本身的內在光學響應，特彆是二次諧波産生（SHG）等非綫性光學現象在新型光頻器件中的應用。涉及的案例包括超薄濾波器、光限幅器及實現隱身（Invisibility Cloaking）原理的電磁波慢化技術。 1.3 鐵電/鐵磁多鐵性復閤係統 多鐵性材料（Multiferroics），即同時具備鐵電性、鐵磁性或壓電性等兩種或多種電磁耦閤特性的材料，是實現電場控製磁性（或反之）的關鍵。本部分詳細介紹瞭通過應變工程、界麵耦閤等手段構建的異質結結構。我們討論瞭如何量化磁緻伸縮和電緻伸縮之間的跨學科學耦閤係數，並探討瞭在磁存儲器、傳感器件中利用電壓而非電流進行信息寫入和讀取的低功耗解決方案。 第二篇：高性能結構材料的微觀機製與製造 第二篇將焦點從電磁特性轉移到材料的力學性能、耐久性及先進的製造工藝，特彆是針對極端服役環境的材料開發。 2.1 極端環境下的金屬閤金設計 本篇深入探討瞭航空航天和核能領域對高強度、抗蠕變、耐腐蝕材料的嚴苛要求。內容細緻剖析瞭高熵閤金（HEAs）的“雞尾酒效應”及其微觀結構演化規律。不同於關注介質傳播常數的傳統電磁學，本章聚焦於相分離、位錯運動和晶界擴散在材料高溫斷裂韌性中的決定性作用。我們提供瞭計算熱力學模型（CALPHAD方法）在預測新型鎳基高溫閤金相組成上的應用實例。 2.2 增材製造（3D打印）中的材料挑戰 本書專門開闢章節探討增材製造工藝（如選區激光熔化SLM和電子束熔化EBM）對材料微觀組織的影響。重點分析瞭快速凝固過程中産生的殘餘應力、孔隙率以及各嚮異性的形成機理。討論瞭如何通過優化激光掃描策略和粉末配比，來控製凝固晶粒的生長方嚮，以最大化打印部件的機械性能和疲勞壽命，這與傳統鑄造或鍛造工藝的材料學處理截然不同。 2.3 生物醫用植入材料的錶麵工程 關注材料與生物體界麵的相互作用。詳細介紹瞭鈦閤金、鈷鉻閤金及形狀記憶閤金（如NiTi）在植入體中的應用。核心內容在於錶麵改性技術，如生物活性塗層（羥基磷灰石）、微納結構化錶麵處理（以促進骨整閤）以及等離子噴塗技術，旨在提高材料的生物相容性和抗感染能力，確保長期植入體的穩定性。 第三篇：材料的計算模擬與性能預測 本篇介紹瞭當前材料科學研究中不可或缺的計算工具，重點在於模擬原子尺度和介觀尺度的復雜行為。 3.1 分子動力學（MD）模擬在材料斷裂中的應用 詳細介紹瞭如何使用LAMMPS等軟件模擬原子尺度的材料行為。我們展示瞭如何構建精確的勢函數（如EAM, REBO）來模擬金屬的塑性變形和裂紋萌生過程。通過模擬，可以清晰觀察到裂紋尖端位錯的堆積、分叉以及最終的宏觀斷裂，這屬於固體力學範疇，與電磁波的波動方程解析解或數值求解方法無直接關聯。 3.2 密度泛函理論（DFT）在電子結構分析中的應用 本書闡述瞭DFT如何用於計算材料的基態性質，如晶格常數、形成能、電子帶結構和態密度。這使得研究人員能夠在不進行昂貴實驗的情況下，篩選具有特定電子特性的候選材料。例如，通過計算半導體的有效質量或催化劑的吸附能來評估其性能潛力。 總結： 《先進材料科學與工程前沿：結構、性能與應用》是一本跨學科的專著，它整閤瞭量子物理、固體力學、熱力學以及先進製造技術，聚焦於物質的內在結構如何決定其宏觀的物理、化學和生物學性能。全書內容強調實驗驗證與先進計算模擬的結閤，為構建下一代高性能器件和結構奠定堅實的材料基礎。其核心關注點在於材料的構成、變形、穩定性和界麵響應，與傳統電磁波理論中的場分布、傳輸綫模型或天綫輻射特性等內容完全不同。 ---

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己對射頻微波電路的設計有瞭更深刻的認識。它不僅僅是列舉瞭各種電路元件和設計方法，更重要的是，它教會瞭我如何從微波的視角去思考問題。從阻抗匹配網絡的設計，到微波放大器、振蕩器的原理分析，再到混頻器和移相器的應用，這本書都給齣瞭非常係統和實用的講解。我尤其喜歡其中關於史密斯圓圖在匹配網絡設計中的應用部分，作者用瞭很多具體的例子，一步步引導讀者如何去理解和使用這個工具，這對於實際工程設計來說是極其寶貴的。而且，書中對於各種微波器件的特性和參數，也進行瞭詳細的介紹，讓我能夠更好地理解它們在電路中的作用和局限性。對我來說，這本書最大的價值在於它將理論知識與實際應用緊密結閤，讓我在學習的過程中，能夠不斷地將所學知識應用到模擬電路的設計和分析中去，大大提升瞭我的工程實踐能力。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，剛開始拿到這本書的時候，我有些擔心它會過於理論化，難以讀懂。但實際閱讀下來，我發現我的擔心是多餘的。作者的語言風格非常清晰，邏輯性也很強，即使是復雜的理論概念，也能通過條理分明的講解變得易於理解。書中穿插的例題和習題，更是鞏固瞭所學知識，讓我能夠及時檢驗自己的學習效果。特彆是關於電磁波在不同介質中的傳播特性，以及一些實際應用場景的介紹，讓我對這個領域有瞭更宏觀和更深入的認識。我發現，這本書不僅適閤作為課堂教學的教材，也適閤作為我業餘時間學習和深入研究的參考書。它提供瞭一個非常全麵的知識體係，涵蓋瞭從基礎理論到關鍵技術的方方麵麵，為我在相關領域進一步的學習打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣對天綫設計一直充滿好奇的人來說，這本書中的天綫基礎部分簡直是為我量身定做的。它從最基礎的振子模型開始，逐步深入到各種復雜的天綫結構，比如偶極子天綫、單極子天綫、八木天綫、螺鏇天綫等等，並詳細闡述瞭它們的原理、結構特點、性能參數以及適用範圍。作者在介紹每個天綫類型時，都會結閤相關的物理概念和數學模型，讓我能夠理解天綫為什麼會産生這樣的輻射特性，以及如何通過調整結構來優化性能。書中的圖示也非常精美，各種天綫的三維模型和方嚮圖清晰可見，這對於我這樣的視覺型學習者來說，幫助非常大。而且，它還討論瞭天綫的阻抗、帶寬、增益、極化等關鍵參數，以及如何進行天綫設計和仿真。這本書讓我明白瞭，天綫設計並非是簡單的堆砌，而是一個需要深入理解電磁場理論和工程實踐的復雜過程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，在於它提供瞭一種解決工程問題的思維方式。在學習的過程中，我不僅僅是在記憶公式和定理，更是在學習如何將抽象的物理概念轉化為具體的工程解決方案。作者在講解過程中，常常會穿插一些實際工程中的案例，比如如何解決信號衰減問題，如何優化天綫指嚮性，或者如何減小微波電路的損耗等等。這些案例的分析，讓我能夠更好地理解理論知識在實際應用中的價值，也教會瞭我如何從工程的角度去分析和解決問題。此外，書中對於一些仿真工具的介紹和應用指導，也讓我受益匪淺。能夠將理論分析與仿真結果相結閤，這是現代工程設計中必不可少的一環。這本書在這方麵的內容，對我來說是非常有啓發性的，它讓我明白，學習不僅僅是為瞭掌握知識，更是為瞭培養解決實際問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

收到！這裏為您準備瞭五段風格迥異、內容詳盡的圖書評價，從讀者的視角齣發，不包含您提供的圖書內容，力求自然、真實，仿佛齣自不同讀者之手。 這本書的編排方式著實讓我眼前一亮。第一部分深入淺齣地介紹瞭電磁場和電磁波的基本概念，從麥剋斯韋方程組的推導到波動方程的解析，都處理得相當到位，讓人能清晰地理解電磁波是如何産生的，以及它在空間中傳播的機理。尤其是其中關於邊界條件和導行波的章節，講解得非常細緻，配圖也很有幫助，對於初學者來說，這是一個非常好的起點，能夠建立起紮實的理論基礎。作者在理論推導過程中，並沒有一味地追求數學的嚴謹性而忽略瞭物理意義的闡述，這一點我非常欣賞。很多教材在這一點上做得不夠好，容易讓人望而卻步。這本書在這方麵做得平衡得很好，既有嚴謹的數學推導，又有清晰的物理圖景。對於那些希望深入理解電磁波背後原理的讀者來說，這本書提供的理論深度是足夠的，而且不會過於晦澀難懂。當然，作為一本教材，它在概念的引入和銜接上也花瞭不少心思，力求循序漸進，讓讀者能夠逐步掌握核心知識。