天线与电波传播理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京交大

作者:闻映红

出品人:

页数:245

译者:

出版时间:2005-11

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787810826594

丛书系列:

图书标签:

• 微波
• 器.用
• 天线
• 电波传播
• 电磁场
• 通信工程
• 无线通信
• 射频电路
• 天线设计
• 电波特性
• 信号传输
• 工程技术

电磁场与电磁波理论 深入探索电磁现象的本质与应用 本书旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的电磁场与电磁波理论学习框架。我们不再仅仅停留在麦克斯韦方程组的表面应用，而是致力于揭示其内在的物理机制、数学结构以及在现代工程和基础科学中的广泛关联。本书的叙述风格力求严谨、清晰，同时注重培养读者解决实际问题的能力，使抽象的理论转化为可操作的工程工具。 第一部分：静电学与静磁学基础的深化 在本书的开篇，我们将对静电学和静磁学的基本原理进行一次深刻的回顾与提升。我们不会将它们视为孤立的章节，而是构建一个统一的场论基础。 静电场：场论的初步构建 我们从库仑定律出发，但迅速过渡到电势的标量描述以及泊松方程和拉普拉斯方程的几何与物理意义。重点在于边界值问题的求解方法，特别是格林函数法在处理复杂几何结构下的电势分布时的强大能力。我们深入探讨了电介质的微观模型，如电子束缚模型和偶极矩的建立，并详细分析了有介质界面处的电场和位移场的连续性条件。狄利克雷问题和诺伊曼问题的物理图像将被清晰阐述，并辅以电荷法和共形映射法等高级求解技术实例。 静磁场：矢量分析与磁矢势 静磁场部分，我们从安培定律的积分形式出发，系统性地推导了毕奥-萨伐尔定律。关键在于引入磁矢势（Magnetic Vector Potential, $mathbf{A}$）这一概念，并展示如何利用它将求解磁场强度 $mathbf{H}$ 的难题转化为求解泊松方程的矢量形式。我们详细剖析了磁性材料的宏观描述，包括磁化强度 $mathbf{M}$ 的定义及其与磁感应强度 $mathbf{B}$ 的关系。对磁场的能量密度和储能问题进行了精确的计算分析，特别关注了有限体积内磁场的储存能力与系统功之间的关系。 第二部分：麦克斯韦方程组的统一与阐释 这是全书的核心部分，我们将麦克斯韦的四个基本方程整合为一个描述电磁现象统一动力学框架。 时变场与电磁感应 法拉第电磁感应定律的引入标志着电场从保守场向非保守场的转变。我们详细讨论了感应电动势的路径依赖性，并探讨了在不同参考系下如何保持麦克斯韦方程形式的协变性（洛伦兹变换的初步接触）。对于变化的磁场，我们不仅关注其宏观效应，还深入分析了涡流（Eddy Current）在导电体中的产生、分布及其能量耗散机制，这对于设计电磁屏蔽和感应加热系统至关重要。 位移电流与电磁波的预言 安培环路定律中位移电流项 $partial mathbf{D} / partial t$ 的加入，完成了麦克斯韦方程组的闭合，并直接导出了电磁波存在的必然性。我们从无源、无损、均匀介质中的齐次麦克斯韦方程组出发，严格推导出一维和三维的波动方程，清晰地展示了电场和磁场的相互激发和传播特性。波速的推导过程将直接与介质的电容率和磁导率挂钩，体现了电磁波本质上是介质属性的体现。 第三部分：平面电磁波的传播与特性 本部分聚焦于最基本的电磁波形式——平面波，并细致分析其在不同介质中的行为。 均匀介质中的传播 我们详细讨论了平面波的相量表示法，这极大地简化了时域方程的求解过程。重点分析了传播常数 $gamma$（包括衰减常数 $alpha$ 和相移常数 $eta$）的物理意义。对于好导体（Good Conductor），我们应用低频近似，推导出趋肤深度（Skin Depth）的概念及其对电流和功率损耗的影响。对于低损耗介质（Good Dielectric），我们侧重分析波的色散关系，即波速随频率的变化。 边界条件与反射/折射 在不同介质交界面上，电磁场的切向和法向分量必须满足特定的边界条件。我们系统地推导了电磁波垂直入射和斜入射情况下，电场和磁场的反射系数与透射系数。这部分内容将严格应用菲涅耳方程（Fresnel's Equations），并引入了斯托克斯参数来描述非偏振波和部分偏振波的特性。对于斜入射，我们将详细分析全内反射（Total Internal Reflection）的临界角，以及穿透波（Evanescent Wave）的指数衰减特性。 第四部分：导引波与谐振腔 在本部分的最后，我们将讨论电磁波在有限空间中的约束传播问题，这是微波工程和光通信的基础。 导引波理论 我们以无限大平行板波导为例，建立亥姆霍兹方程在直角坐标系下的分离变量解。我们将深入剖析横电波（TE 模）和横磁波（TM 模）的场分布、截止频率和色散关系。截止频率的物理意义在于解释为什么只有高于特定频率的电磁波才能在特定尺寸的波导中有效传播。我们还将简要介绍圆波导和介质波导中的模式特性。 谐振腔分析 谐振腔被视为电磁波的“镜子”系统。我们分析了矩形腔体中电磁场模（如 $TE_{mnp}$ 和 $TM_{mnp}$ 模）的求解过程，特别是计算腔体的品质因数 $Q$ 值，该值直接衡量了腔体储存能量的能力及其损耗情况。通过对自由空间中传播波和腔体内驻波场的对比，使读者对波的约束传播形成直观的认识。 本书力求通过严密的数学推导与丰富的物理图像相结合，为读者提供一个扎实且全面的电磁场与电磁波理论基础，为后续学习射频电路、天线设计、电磁兼容（EMC）或光学等高级课程奠定坚实基础。

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这本书我前前后后也断断续续地翻了好几个月了，刚拿到手的时候，就被它厚重的体量吓了一跳。我一直对那些能把复杂概念讲得浅显易懂的书籍情有独钟，也希望这本书能让我对“天线”和“电波传播”这两个似乎遥不可及的领域有个初步的认识。我尤其期待书中能够包含一些实际的应用案例，比如我们日常生活中无处不在的手机信号、Wi-Fi信号，甚至是广播电视信号，它们究竟是如何产生的，又是如何穿越空间到达我们的手中的？作者能否用通俗易懂的比喻，或者生动形象的图示，来解释那些抽象的物理原理？比如，天线在其中扮演了怎样的角色？它仅仅是一个金属杆，还是背后有着更深奥的学问？电波传播又是一个怎样的过程？它是直线传播，还是会弯曲、反射？书中是否有介绍不同类型的传播环境对信号的影响，例如山区、城市、甚至海洋？我希望这本书能够像一个经验丰富的工程师，带着我一步步解开这些谜团，让我对这些看不见的“信号”有一个清晰的画像，甚至能对通信技术的未来发展有一些自己的见解。

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拿到这本书，我主要抱着一个学习和拓展知识边界的目的。我一直对无线通信的奥秘感到好奇，但又缺乏系统性的学习。我希望这本书能够填补我的知识空白，让我对“天线”和“电波传播”有一个由浅入深的认识。比如，天线是如何将电信号转化为电磁波的？电磁波又是如何携带信息进行远距离传输的？书中是否会介绍一些基础的天线理论，例如偶极子天线、环形天线等的基本原理？在电波传播方面，我希望能够了解到不同传播模型的应用，例如自由空间传播模型、两射线模型、对数正态衰落模型等，以及它们在不同环境下的适用性。如果书中能够用形象的比喻或者简单的实验来解释复杂的概念，那对我这样的初学者来说将是巨大的帮助。我希望这本书能够让我对无线通信有一个初步但扎实的了解，为我未来更深入的学习打下基础。

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我一直对通信系统的基础理论和技术原理有着浓厚的兴趣，这本书的书名恰好触及了我一直想深入了解的两个关键领域。我希望书中能够系统地介绍天线的基本工作原理，包括不同类型天线的结构、工作模式以及它们在实际应用中的优缺点。同时，我更希望书中能深入讲解电波传播的物理机制，比如惠更斯原理、菲涅尔衍射、惠勒法则等概念是如何解释电波在不同介质中传播的现象的？在城市环境中，多径效应是如何影响信号质量的？在远距离通信中，如何克服传播损耗？我期待书中能够提供清晰的数学推导和物理模型，让我能够从根本上理解这些现象背后的原理。如果书中能结合一些实例，比如介绍不同通信系统（如GSM、LTE、5G）在天线选择和传播路径规划上的一些考虑，那就更具实践意义了。

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这本书的封面设计给我的第一印象是相当专业且严肃的，这让我对内容的深度和严谨性有了很高的期待。我本身是一个对信号完整性问题比较关注的研究生，所以我特别希望书中能有针对性地探讨一些在实际工程设计中会遇到的挑战，比如天线的设计如何才能最大限度地提高效率和增益？在复杂的电磁环境中，如何设计出能够稳定可靠工作的天线？电波传播过程中，信号衰减、多径效应、驻波等问题是如何产生的，又有哪些有效的解决办法？我希望书中能提供一些具体的计算方法、设计指南，甚至是软件仿真工具的介绍，能够帮助我理解和解决实际工程中的难题。如果书中能够包含一些经典的天线设计案例，并对其设计思路和性能分析进行详细解读，那就更好了。我渴望这本书能够成为我解决实际工程问题的得力助手，为我提供理论支持和实践指导。

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说实话，我对这本书的期望更多地是能够提供一些关于电磁波谱的宏观视野。我一直对无线电波的世界充满好奇，从微波到射频，再到更广阔的电磁频谱，它们各自有什么样的特性？在不同的频段，又有哪些独特的应用？我希望作者能够在这个方面进行深入的探讨，不仅仅局限于天线和传播本身，而是能够将其置于整个通信技术的大背景下进行解读。例如，不同频段的电磁波在传播距离、穿透能力、以及信息承载能力上有什么差异？它们在卫星通信、雷达系统、甚至天文学观测等领域，又扮演着怎样的关键角色？我特别想了解，随着技术的不断进步，我们是如何更有效地利用和管理这些宝贵的电磁频谱资源的？书中是否有涉及到频谱分配、干扰抑制等方面的讨论？我希望这本书能像一位博学的向导，带领我穿梭于这片神奇的电磁波海洋，让我对其构成、特性以及未来的发展趋势有一个更全面的认识。

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基础类的书籍，不错

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