微波技术基础 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:徐锐敏

出品人:

页数:301

译者:

出版时间:2009-9

价格:38.00元

装帧:平装

isbn号码:9787030254702

丛书系列:

图书标签:

没有习题解答，当年的噩梦
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具体描述

本书为“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”。本书采用从场出发、场路结合的方法，围绕规则导行波系统和微波全面地讲述了微波技术的基本概念、理论、技术和分析方法。全书分为8章：绪论、导波的一般特性、典型导波系统的场分析、微波集成传输线、介质波导和光波导、传输线理论、微波谐振腔、微波网络基础、微波元件。各章均附有习题，书后附有习题答案。

《电磁场与电磁波基础》内容简介本书旨在为读者提供一个全面而深入的电磁场与电磁波理论框架，涵盖从麦克斯韦方程组的建立到波的传播、辐射以及与物质相互作用的各个关键方面。全书内容组织逻辑严密，理论推导详实，并配有丰富的工程应用实例，力求帮助读者构建坚实的理论基础，并能灵活运用所学知识解决实际工程问题。第一部分：静电场理论本书首先从电荷的性质和库仑定律出发，系统阐述了静电场的基本概念。重点讲解了电场强度、电位移矢量以及电势的概念，并通过严格的数学推导建立了高斯定理，这是分析静电场分布的核心工具。对于均匀介质和非均匀介质中的静电场分布，本书详细讨论了电场强度与电位移矢量的关系，以及边界条件的应用。泊松方程和拉普拉斯方程作为描述静电势分布的偏微分方程，被深入分析，并提供了多种求解方法，包括分离变量法和格林函数法。此外，本书还专门辟章探讨了导体静电平衡的特性、电荷的唯一性定理，并引入了镜像法（像法）这一强大的求解特定几何结构静电问题的技术。对于电介质的极化现象及其对电场的影响，本书进行了细致的阐述，包括电容率、电容的计算，以及电介质中能量密度的概念。第二部分：静磁场理论静磁场部分从毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律出发，构建了静磁场的理论基础。详细分析了电流元产生的磁场，并利用安培定律分析了具有高度对称性的电流分布（如长直导线、无限平面电流、螺线管等）所产生的磁场。磁感应强度、磁位移矢量以及磁标势的概念被引入，并推导了描述静磁场分布的泊松方程和拉普拉斯方程在磁场中的形式。本书深入探讨了磁介质的特性，包括磁化强度、磁导率、相对磁导率等概念，并分析了磁介质中磁场分布的边界条件。对于磁路的分析，本书借鉴电路理论中的欧姆定律思想，建立了磁路的基本方程，用于计算变压器、电感器等器件的磁场分布和参数。此外，还讨论了磁场对运动电荷和电流元的作用力——洛伦兹力，以及安培力，为后续讨论电磁感应现象奠定基础。第三部分：时变电磁场与麦克斯韦方程组时变场理论是连接静电、静磁与电磁波传播的桥梁。本章从法拉第电磁感应定律出发，阐述了变化的磁场如何产生电场。法拉第定律与修正后的安培定律（引入了麦克斯韦的置换电流概念）共同构成了完整的麦克斯韦方程组——这组方程是整个经典电磁学理论的基石。本书将麦克斯韦方程组分别以微分形式和积分形式完整地展示出来，并深入分析了其物理意义和内在联系。随后，本书推导了适用于无源、无损、各向同性均匀介质中的波动方程，这是后续讨论电磁波传播的基础。为了便于分析，还引入了亥姆霍兹方程，并将平面波作为最基础的解进行深入研究。第四部分：电磁波的传播与特性本章将理论的焦点转向了电磁波的实际传播现象。首先，详细分析了平面电磁波在无损（低损耗）介质中的传播特性，包括波速、波长、传播常数、相位常数和衰减常数。重点讨论了具有理想导体、良导体和一般介质作为负载时的反射和透射现象，引入了反射系数和透射系数，并运用菲涅耳公式对不同极化方式（横电波TE和横磁波TM）下的波的反射与折射进行了定量分析。史托克斯公式的应用使得坡印亭矢量（Poynting Vector）的推导得以清晰展现，从而量化了电磁波的能量流密度和方向。为了描述波在传输线上的行为，本书专门引入了输入阻抗、电压驻波比（VSWR）和反射系数的概念，并通过史密斯圆图这一强大的图形化工具，讲解了阻抗匹配的原理与方法，这是高频电路设计中的核心技能。第五部分：电磁波的辐射与天线基础电磁波的辐射是时变场理论的必然结果。本书从基本振子——如电流元（或称赫兹振子）和半波长偶极子天线开始，推导了其远场辐射特性，包括远场的电场、磁场表达式，以及辐射方向图和辐射强度。通过坡印亭矢量在无穷远处积分，计算了偶极子天线的辐射功率和输入阻抗。随后，本书将理论扩展到更一般的天线系统，讨论了天线的有效面积、接收功率等重要参数。此外，还介绍了阵因子（Array Factor）的概念，用以分析多单元天线阵列的合成方向图和波束形成技术。对于复杂辐射体的分析，引入了等效原理，为理解更复杂的辐射问题提供了理论工具。第六部分：导波理论导波是限制和引导电磁波在特定结构中传输的现象。本章聚焦于电磁波在平行板波导、圆波导等常见结构中的传输模式。详细分析了横电波（TE）、横磁波（TM）模式的截止频率、场分布以及色散特性。对于不丧失能量的理想平行板波导，本书清晰地展示了模式的离散性、场矢量分量的相互关系，以及模式的能量传输特性。同时，书中还讨论了波导的阻抗概念和模式选择问题，为微波电路和传输系统中的能量引导提供了必要的理论支撑。全书力求在理论深度和工程实用性之间取得平衡，每章后附有大量的习题，旨在巩固读者对基本概念的理解和对分析方法的掌握。本书适合作为高等院校电子信息工程、通信工程、电磁场与微波技术等专业本科高年级或研究生阶段的教材或参考书。