电磁场与电波传播(面向新工科的电工电子信息基础课程系列教材)

本书依据电磁场与微波 技术学科内涵，系统地介绍 电磁场理论知识及其工程应 用，包含电磁场与电磁波、 微波技术基础、天线与电波 传播三部分内容。全书共10 章：第1～4章介绍电磁场与 电磁波的基本原理，包括矢 量分析与场论、静态电磁场 、时变电磁场和平面电磁波 。第5～8章介绍微波技术基 础，包括导行电磁波、微波 传输线理论、微波网络理论 及微波元器件。第9、10章 介绍天线与电波传播，包括 天线收发基本原理、天线常 用电参数及计算、典型天线 分析、电波传播方式及应用 。每章末均配有适量的思考 题和练习题，部分章节配有 实践案例。配套的仿真、动 画、微课视频、MATLAB源 代码等数字资源可以通过扫 码获取。 本书可作为电子信息类 专业非微波方向本科生教材 ，也可供从事微波技术及天 线设计的工程技术人员参考 。

何艳，国防科技大学电子科学学院副教授，2003年获国防科技大学电磁场与微波技术硕士学位，2017年获清华大学电子科学与技术学科博士学位。长期从事电磁理论与天线技术领域教学科研工作。主讲《电磁场与电波传播》、《电磁场与电磁波》课程，其中“电磁场与电磁波”课程获评湖南省线下一流课程。获湖南省教学成果二等奖一项，军队科技进步奖三等奖一项。荣获国防科技大学优秀教师称号和优秀教学奖。

第1章 矢量分析与场论 1.1 矢量代数 1.1.1 标量与矢量 1.1.2 矢量的基本运算 1.1.3 常用矢量 1.2 场论基础 1.2.1 场的定义与分类 1.2.2 场的表示方法 1.3 标量场的梯度 1.3.1 方向导数 1.3.2 梯度 1.4 矢量场的散度和旋度 1.4.1 通量与散度 1.4.2 环量与旋度 1.5 亥姆霍兹定理 1.6 正交曲线坐标系 1.7 案例与实践 思考题 练习题 第2章 静态电磁场 2.1 恒定电流场 2.1.1 电荷与电荷密度 2.1.2 电流与电流密度 2.1.3 电流连续性方程 2.1.4 欧姆定律与结构方程 2.1.5 焦耳定律 2.1.6 恒定电场 2.2 静电场 2.2.1 真空中的静电场 2.2.2 静电场的电位 2.2.3 静电场中的媒质 2.2.4 静电场的能量 2.2.5 静电场的场方程 2.3 静磁场 2.3.1 真空中的静磁场 2.3.2 静磁场的磁矢位 2.3.3 静磁场中的媒质 2.3.4 静磁场的能量 2.3.5 静磁场的场方程 2.4 案例与实践 思考题 练习题 第3章 时变电磁场 3.1 麦克斯韦方程组 3.1.1 法拉第电磁感应定律与感应电场 3.1.2 位移电流与全电流定律 3.1.3 麦克斯韦方程组的形式及意义 3.2 边界条件 3.2.1 边界条件的一般形式 3.2.2 理想导体表面的边界条件 3.2.3 理想介质表面的边界条件 3.3 时变电磁场的位函数 3.3.1 标量位与矢量位 3.3.2 位函数满足的方程与解 3.4 电磁场的能量 3.5 时变电磁场的波动性 3.5.1 波动方程 3.5.2 波动性 3.6 时谐电磁场 3.6.1 时谐电磁场的瞬时表示式和复数表示式 …… 第4章 平面电磁波 第5章 导行电磁波 第6章 微波传输线理论 第7章 微波网络理论 第8章 微波元器件 第9章 天线基础 第10章 电波传播 参考文献