微波與光電子學中的電磁理論. pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:五南

作者:張克潛　李德杰

出品人:

页数:840

译者:

出版时间:20040801

价格:NT$ 950

装帧:

isbn号码:9789571136714

丛书系列:

图书标签:

• 微波技术
• 光电子学
• 电磁理论
• 电磁场
• 微波电路
• 光电子器件
• 高等教育
• 理工科
• 电子工程
• 通信工程

微波與光電子學中的電磁理論：深入探索現代電子器件的基礎 本書旨在為讀者提供一個紮實的電磁理論基礎，聚焦於微波和光電子學領域的關鍵概念和應用。透過清晰的闡述和詳實的數學推導，我們將引導您理解電磁波的傳播、互動以及其在現代科技中的重要作用。 第一章：電磁場的基礎 本章將從馬克士威方程組的引言開始，這是描述電磁現象的基礎。我們將詳細解析各個方程的物理意義，包括電場、磁場、電位移和磁場強度之間的關係。接著，我們將探討電磁場的邊界條件，理解它們在不同介質界面處的行為。此外，我們還將介紹電磁勢的概念，包括標量勢和矢量勢，以及它們在求解電磁場問題中的應用。對於場的表達方式，我們也會涵蓋微分形式和積分形式，並說明它們各自的優勢。 第二章：傳播介質中的電磁波 在這一章，我們將深入研究電磁波在各種傳播介質中的行為。我們將從簡單的自由空間開始，分析平面波的特性，包括其傳播方向、振幅和相位。隨後，我們將討論導體和介質中的傳播，分析損耗、衰減以及相速度和群速度的概念。特別是，我們將詳細探討良導體和損耗介質中的電磁波行為，以及它們對信號傳輸的影響。此外，我們還會介紹均勻媒質和非均勻媒質中的電磁波傳播，以及多層結構中的反射和透射現象。 第三章：波導與諧振腔 波導和諧振腔是微波和光電子學系統中的關鍵組件。本章將詳細分析不同類型的波導，如矩形波導和圓形波導，並推導出它們的傳輸模式，包括TE模式和TM模式。我們將探討截止頻率的概念，以及模式的產生和消失。此外，我們還將介紹波導的阻抗、傳輸損耗和色散特性。對於諧振腔，我們將分析其諧振頻率、品質因數和諧振模式。我們也會討論不同形狀的諧振腔，如矩形諧振腔和圓柱諧振腔，以及它們在濾波器和振盪器中的應用。 第四章：傳輸線理論 傳輸線是承載電磁信號的關鍵結構。本章將從集總參數模型開始，介紹傳輸線的基本特性，如特性阻抗和傳播常數。我們將詳細闡述史密斯圓圖的使用，這是一種強大的工具，用於分析阻抗匹配和信號傳輸。此外，我們還將探討傳輸線的反射和駐波現象，以及如何通過阻抗匹配來最大化功率傳輸。對於不同類型的傳輸線，如同軸線、微帶線和帶狀線，我們也將進行分析，並討論它們在實際應用中的優勢和局限性。 第五章：電磁散射與繞射 電磁散射和繞射是電磁波與物體互動的重要現象。本章將介紹散射理論的基本原理，包括米氏散射和瑞利散射。我們將分析不同形狀和尺寸的物體對電磁波的散射特性。繞射現象將通過惠更斯原理和菲涅爾衍射理論進行解釋，分析電磁波在遇到障礙物時的彎曲和擴展。我們將討論不同類型的繞射，如菲涅爾繞射和夫琅禾費繞射，並探討它們在通訊和成像中的應用。 第六章：輻射理論 輻射是電磁波產生的過程。本章將介紹天線的基本原理，包括電流元、偶極子天線和單極子天線。我們將分析天線的輻射場、輻射方向圖、增益和效率等重要參數。此外，我們還將探討陣列天線的合成，以及如何通過組合多個天線來優化輻射性能。對於不同類型的天線，如喇叭天線、螺旋天線和反射器天線，我們也將進行介紹，並討論它們在無線通訊、雷達和衛星系統中的應用。 第七章：光電子器件中的電磁學 在這一章，我們將重點關注電磁學在光電子器件中的應用。我們將討論光纖的傳輸原理，包括全內反射和光束的傳播。我們還將分析光纖的模式，以及損耗和色散對信號質量的影響。對於半導體器件，我們將探討光學激發和載流子行為，以及它們如何與電磁場相互作用。我們將分析LED、激光器和光電探測器的工作原理，以及它們在光通訊、顯示和傳感技術中的應用。 第八章：電磁兼容性（EMC） 電磁兼容性是現代電子設備設計中不可或缺的一環。本章將介紹電磁干擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）的概念。我們將分析不同類型的EMI源，以及它們如何影響設備的正常工作。此外，我們還將討論抑制EMI的方法，如屏蔽、滤波和接地。我們還會介紹EMC標準和測試方法，以及如何在產品設計中確保良好的電磁兼容性。 本書的目標是為學生和從業人員提供一個全面而深入的電磁理論學習路徑，幫助他們理解和掌握微波與光電子學領域的關鍵概念。通過理論與實際的結合，讀者將能夠更好地理解現代電子器件的工作原理，並為未來的技術創新奠定堅實的基礎。

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这本书的行文风格简直是教科书中的一股清流，它在保持学术严谨性的同时，却又巧妙地避免了那种令人望而生畏的晦涩难懂。作者在讲解每一个核心概念时，仿佛总能站在一个初学者的角度去思考，先用最直观的类比或者生活中的实例来点亮思维的火花，然后再逐步引入严谨的数学描述。我尤其欣赏它在处理那些抽象概念时的耐心和细致。例如，在阐述某个波动特性的变化规律时，它不仅仅给出了公式，还会通过大量的文字来解释这个公式背后所代表的物理图像——“电场是如何在空间中‘舞蹈’的”，“磁场是如何‘牵引’着电场前进的”。这种深入浅出的叙述方式，极大地降低了理解的门槛，让原本可能需要反复揣摩才能领会的概念，变得豁然开朗。对于那些希望真正理解物理本质，而不是仅仅记住公式的读者来说，这种教学的温度感是无比珍贵的。

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从学习体验的角度来看，这本书的排版布局和章节结构设计，显然是经过精心考量的，极大地提高了学习的效率。它的习题设计堪称一绝，完全脱离了那种简单套公式的窠臼。每一组习题都巧妙地将多个章节的知识点糅合在一起，要求读者必须构建起完整的知识链条才能求解。我特别喜欢它对不同难度习题的区分——基础巩固题、能力提升题和开放式探索题的梯度设置非常合理。更棒的是，对于那些计算量较大的题目，书中往往会提供思路引导，甚至在附录中提供一些关键数值的查询表，这避免了读者在繁琐的数值计算上耗费过多精力，从而可以将注意力集中在物理机制的理解和模型构建上。这种“授人以渔”的教学设计理念，让我在解题过程中体会到了真正的知识内化过程，而不是简单的机械记忆。

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这本书的装帧设计实在是令人眼前一亮，封面选用的那种深邃的蓝色调，配上烫金的字体，散发着一种低调而专业的质感。拿到手里掂量一下，厚度适中，纸张的质感也非常不错，那种微微泛黄的米白色纸张，既保护了视力，也给阅读带来了一种沉静的氛围。我特地翻阅了一下目录，内容组织得非常清晰，章节之间的逻辑衔接看起来非常顺畅，从基础概念的引入到复杂现象的深入探讨，似乎构建了一个非常严谨的知识体系。尤其是那些图表的绘制，清晰度和精细度都达到了专业水准，即便是那些复杂的矢量场图示，也能让人一眼看懂其核心的物理意义。我注意到，书中有不少公式推导的部分，排版上非常工整，即便是长串的积分和微分方程，也让人阅读起来没有丝毫的别扭感，这对于长期阅读理工科专业书籍的人来说，绝对是一个加分项。整体来看，这本书在视觉和触觉上的体验，已经为接下来的深度学习打下了非常好的基础，让人充满期待去探索其中蕴含的深奥知识。

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深入阅读后，我发现这本书在案例分析和工程应用方面的深度是其最突出的亮点之一。它并非停留在纯理论的象牙塔内，而是非常注重理论与实际的结合。书中的每一个章节，似乎都紧密地围绕着当代工程技术中的热点问题展开论述。我看到关于特定结构设计时如何优化能量传输效率的探讨，以及在复杂介质中信号衰减的精确建模方法。这些案例的选择非常具有前瞻性，涵盖了从基础器件到先进系统集成的多个层面。更难能可贵的是，它不仅展示了“是什么”，还深入剖析了“为什么会这样”，并通过对不同参数变量进行敏感性分析，指导读者如何在实际设计中进行权衡和取舍。这种紧密的工程导向性，使得这本书不仅仅是一本理论参考书，更像是一本实战手册，能切实地指导解决实际工作中遇到的难题。

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这本书的参考文献和术语索引部分做得极其专业，体现了编纂者极高的学术素养和责任心。在书末的引文列表里，我惊喜地发现涵盖了从经典的奠基性著作到近几年发表在顶级期刊上的最新研究成果，这表明作者在撰写过程中进行了极其广泛和深入的文献调研。这不仅保证了内容的时效性和权威性，也为有志于进一步深造的读者指明了清晰的进阶路径。此外，书后附带的专业术语对照表，是许多国内教材经常忽略却又至关重要的一环。它清晰地列出了关键概念的中英文对照，以及它们在不同理论体系中的细微差别。对于需要阅读英文原版文献或者参与国际学术交流的读者而言，这无疑是节省了大量时间、避免了因术语理解偏差而造成的误区的宝贵资源。

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