电磁理论、计算、应用(第2版)

本书的特色和价值有二：一是将电磁理论、微波技术、天线、电磁计算知识贯通，从构建电磁理论开始、讲到电磁理论如何演化出各种技术、以及如何用计算机求解；二是总结了近期新的重要电磁进展。

本书以问题为中心，而非知识。主要讲了4个问题，分别对应4章：①电磁波是如何发现的；②电磁波是怎样传播和传输的；③电磁波是如何辐射的；④电磁波又是怎样散射的。为了讲通、讲透这4个问题，本书横穿了现有电磁波理论、天线、计算电磁学、雷达等多门课程知识，纵贯了传统本、硕、博三个阶段的电磁波理论课程知识。本书不求知识点的完备，但求把核心要点讲得通透，以及准确反映核心要点随时代的变化趋势。本书可供普通高等学校电子信息、通信工程、信息工程等专业作为电磁波课程的教材使用。对于本科生可选择只讲前两个问题，即第1章和第2章；对于研究生可着重讲后两个问题，即第3章和第4章。本书还可供电子信息领域的科技工作者参考。

盛新庆,北京理工大学讲席教授。2001年度中国科学院“百人计划”入选者。2004年度教育部长江学者特聘教授。2009年度北京科学技术奖一等奖第1完成人。

第1章电磁波的发现
1.1物理背景
1.1.1库仑定律发现以前
1.1.2库仑定律发现以后
1.2数学背景
1.2.1矢量定义
1.2.2矢量运算
1.2.3坐标系
1.2.4矢量算子
1.2.5张量
1.2.6矢量恒等式
1.2.7算子基本积分定理
1.3学术传统
1.4麦克斯韦方程的建立
1.4.1场概念的提炼
1.4.2物理规律的系统化数学表述
1.4.3本构关系
阅读与思考
1.A等离子体的本构关系
1.5电磁波发现及验证
1.6电磁波问题的确定性表述
1.6.1两种介质交界面的边界条件
1.6.2导体分界面上的边界条件
1.6.3无穷远处的边界条件
1.7静电场再认识
1.7.1静电边值问题
1.7.2电容和电感
1.8超材料本构关系
1.8.1金属线介质的本构关系
1.8.2金属开口谐振环介质的本构关系
1.9麦克斯韦方程时域形式与频域形式
1.10电磁波的性质
1.10.1专享性定理
1.10.2等效原理
1.10.3对偶原理
1.10.4互易定理
1.11电磁波的仿真
1.11.1电磁波方程
1.11.2Yee格式及蛙跳机制
1.11.3电磁波方程的离散
1.11.4稳定性条件
1.11.5激励源
1.11.6边界条件
1.12电磁波的应用
本章小结
练习题
思考题
课程设计(一)
第2章电磁波的传播和传输
2.1电磁波传播
2.1.1无限大均匀介质中的传播
2.1.2层状介质中电磁波的传播
2.1.3左手介质中电磁波的传播
阅读与思考
2.A坐标变换空间中的麦克斯韦方程
2.2波导中的传输
2.2.1波导传输问题的求解途径
2.2.2矩形波导中电磁波的传输特性
2.2.3波导正规模的特性
2.2.4任意截面空波导电磁波传输模式的有限元分析
2.2.5波导激励分析
2.3微波传输线的分析模型
2.3.1传输线分析模型及其解
2.3.2传输线特征量及其变换式
2.3.3均匀无耗传输线的工作状态
2.3.4圆图
2.3.5阻抗匹配
2.4微波网络的分析模型
2.4.1微波网络
2.4.2微波网络参量
本章小结
练习题
思考题
课程设计(二)
第3章电磁波的辐射
3.1激励源在自由空间中的辐射
3.1.1自由空间中麦克斯韦方程的解
3.1.2电流与磁流辐射场的其他数学表达形式
阅读与思考
3.A电流与磁流辐射表达式的另类推导
3.1.3激励源辐射场的远场近似
3.1.4辐射条件
3.2天线
3.2.1赫兹电偶极子
3.2.2线天线
3.2.3微带天线
阅读与思考
3.B微带天线的全波分析法
3.2.4天线阵
3.2.5天线馈电
3.2.6天线测量
本章小结
练习题
思考题
课程设计(三)
第4章电磁波的散射
4.1确定性目标的散射
4.1.1规则目标的散射
阅读与思考
4.A半平面导体散射的解析解
4.1.2不规则形状目标的散射
4.1.3典型结构散射机理
4.2随机目标的散射
4.2.1随机面的几何模型
4.2.2光滑型随机面的散射
4.2.3微粗糙型随机面的散射
4.2.4蒙特卡罗方法
4.2.5随机面散射和辐射的关系
4.3雷达
4.3.1目标特性
4.3.2雷达原理
4.3.3单脉冲雷达系统
阅读与思考
4.B扩展目标角闪烁的计算公式推导
4.C目标散射中心参数的估计方法
本章小结
练习题
思考题
课程设计(四)
附录A不同坐标系之间的变换
附录B矢量恒等式
附录C积分定理
附录D各种坐标系下梯度、散度、旋度、拉普拉斯算子表达式
附录E贝塞尔函数
附录F勒让德函数
附录G鞍点法
附录H常见材料的介质参数
索引
参考文献