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電磁場、微波技術與天線(第三版) 版權信息
- ISBN：9787560661551
- 條形碼：9787560661551 ; 978-7-5606-6155-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電磁場、微波技術與天線(第三版) 內容簡介
本書包含電磁場與電磁波、微波技術基礎、天線與電波傳播三部分內容。 電磁場與電磁波部分介紹了矢量分析、電磁場基本方程、平面電磁波等內容；微波技術基礎部分介紹了傳輸線理論、微波傳輸線、微波網絡基礎、微波元件等內容；天線與電波傳播部分介紹了天線基礎知識、簡單線天線、寬頻帶天線、微帶天線、面天線、 電波傳播等內容。每章末均附有習題，書末附錄給出了一些常用的矢量恒等式和一些微波材料的參數，以便讀者查閱。 本書內容豐富，自成體系，圖文并茂，習題的詳細解答以及配套的動畫等數字資源可通過掃二維碼輕松獲取，對讀者學習掌握教材內容會有極大的幫助。 本書可作為有關學科的本科教材，亦可作為有關科技人員的參考書。
電磁場、微波技術與天線(第三版) 目錄
**篇 電磁場與電磁波
第1章 矢量分析 2
1.1 三種常用的坐標系 2
1.1.1 坐標系的構成 2
1.1.2 三種坐標系坐標變量之間的關系 4
1.1.3 三種坐標系坐標單位矢量之間的關系 5
1.2 矢量函數的微積分 8
1.2.1 矢量函數的導數 8
1.2.2 矢量函數的積分 10
1.3 標量函數的梯度 10
1.3.1 方向導數 10
1.3.2 梯度 12
1.4 矢量函數的散度 15
1.4.1 通量 15
1.4.2 散度 16
1.4.3 高斯(Gauss)散度定理 17
1.5 矢量函數的旋度 19
1.5.1 環量 19
1.5.2 旋度 20
1.5.3 斯托克斯(Stokes)定理 22
1.6 場函數的微分算子和恒等式 23
1.6.1 哈密頓一階微分算子及恒等式 23
1.6.2 二階微分算子及恒等式 25
1.7 亥姆霍茲定理 26
習題 28
第2章 電磁場基本方程 30
2.1 麥克斯韋方程組 30
2.1.1 麥克斯韋方程組的積分形式 30
2.1.2 麥克斯韋方程組的微分形式 31
2.1.3 本構關系 32
2.2 電磁場的邊界條件 34
2.2.1 E的切向邊界條件 34
2.2.2 H的切向邊界條件 34
2.2.3 D和B的法向邊界條件 35
2.3 時諧電磁場的復數表示 36
2.4 坡印廷定理 37
2.5 電磁場的位函數 39
2.5.1 位函數的定義 39
2.5.2 達朗伯方程 40
2.5.3 滯后位 41
習題 42
第3章 平面電磁波 46
3.1 理想介質中的均勻平面波 46
3.1.1 波動方程的解 46
3.1.2 均勻平面波的傳播特性 48
3.2 均勻平面波的極化 50
3.2.1 均勻平面波的三種極化形式 50
3.2.2 均勻平面波的合成分解及應用 52
3.3 損耗媒質中的均勻平面波 53
3.3.1 損耗媒質中的平面波場解 53
3.3.2 傳播常數和波阻抗的意義 54
3.3.3 良導電媒質中的平面波 56
3.4 均勻平面波對平面邊界的垂直入射 60
3.4.1 對理想導體的垂直入射 60
3.4.2 對理想介質的垂直入射 62
3.5 均勻平面波對平面邊界的斜入射 65
3.5.1 沿任意方向傳播的平面波 65
3.5.2 平面波對理想介質的斜入射 66
3.5.3 平面波對理想導體的斜入射 69
3.5.4 全反射 71
習題 72
第二篇 微波技術基礎
第4章 傳輸線理論 78
4.1 引言 78
4.2 分布參數 79
4.3 傳輸線方程及其解 80
4.3.1 傳輸線方程 80
4.3.2 傳輸線方程的通解與物理意義 80
4.4 無耗傳輸線的傳輸特性 82
4.5 端接負載的均勻無耗傳輸線 84
4.5.1 波的反射現象 84
4.5.2 傳輸線的三種工作狀態 87
4.6 圓圖及其應用 92
4.6.1 圓圖的構成 92
4.6.2 阻抗圓圖的特點 93
4.6.3 導納圓圖 94
4.6.4 圓圖應用舉例 96
4.7 傳輸線阻抗匹配 98
4.7.1 阻抗匹配的概念 98
4.7.2 阻抗匹配法 99
習題 102
第5章 微波傳輸線 105
5.1 引言 105
5.2 TE模和TM模傳輸線 105
5.2.1 波導系統場解法 106
5.2.2 矩形波導 107
5.2.3 圓波導 118
5.3 TEM模傳輸線 124
5.3.1 同軸線 124
5.3.2 帶狀線 127
5.3.3 微帶線 129
習題 132
第6章 微波網絡基礎 134
6.1 引言 134
6.2 波導傳輸線與雙線傳輸線的等效 134
6.2.1 等效的基礎與歸一化條件 135
6.2.2 等效特性阻抗 136
6.2.3 歸一化參量 138
6.3 微波元件等效為微波網絡的原理 139
6.4 二端口微波網絡參量 140
6.4.1 阻抗參量［Z］ 140
6.4.2 導納參量［Y］ 142
6.4.3 轉移參量［］ 142
6.4.4 散射參量［S］ 143
6.4.5 傳輸參量［T］ 145
6.5 基本電路單元的參量矩陣 147
6.6 微波網絡的工作特性參量 148
習題 150
第7章 微波元件 153
7.1 引言 153
7.2 簡單元件 153
7.2.1 終端器件與連接器件 153
7.2.2 衰減器與移相器 157
7.2.3 波導分支結構 159
7.3 阻抗調配器和阻抗變換器 162
7.3.1 微波電抗元件 163
7.3.2 阻抗調配器 166
7.3.3 λ/4阻抗變換器 166
7.4 定向耦合器與功率分配器 168
7.4.1 定向耦合器技術指標 168
7.4.2 波導雙孔定向耦合器 169
7.4.3 波導十字槽孔定向耦合器 170
7.4.4 平行耦合線耦合器 171
7.4.5 功率分配器 173
7.5 微波諧振器 175
7.5.1 矩形諧振腔 175
7.5.2 圓柱形諧振腔 176
7.5.3 同軸諧振腔 178
7.6 微波濾波器 179
7.7 微波鐵氧體元件 182
7.7.1 鐵氧體對圓極化波的導磁率 182
7.7.2 微波鐵氧體元件 183
習題 187
第三篇 天線與電波傳播
第8章 天線基礎知識 190
8.1 引言 190
8.2 基本振子(Short Dipole)的輻射 190
8.2.1 電基本振子的輻射 190
8.2.2 磁基本振子的輻射 193
8.3 發射天線的電參數(Basic Antenna Parameters) 195
8.3.1 方向函數 195
8.3.2 方向圖(Fileld Pattern) 196
8.3.3 方向圖參數 197
8.3.4 方向系數(Directivity) 197
8.3.5 天線效率(Eifficiency) 199
8.3.6 增益系數(Gain) 200
8.3.7 天線的極化(Polarization) 201
8.3.8 有效長度(Effective Length) 201
8.3.9 輸入阻抗與輻射阻抗(Input Resistance and Radiation Resistance) 202
8.3.10 頻帶寬度(Bandwidth) 202
8.4 互易定理與接收天線的電參數 203
8.4.1 互易定理 203
8.4.2 有效接收面積(Effective Aperture) 204
8.5 對稱振子(Symmetrical CenterFed Dipole) 204
8.5.1 電流分布 204
8.5.2 對稱振子的輻射場 205
8.5.3 對稱振子的輸入阻抗 208
8.6 天線陣(Arrays)的方向性 208
8.6.1 二元陣(Two Element Arrays)的方向性 209
8.6.2 均勻直線陣(Uniform Linear Arrays) 214
8.7 對稱振子陣的阻抗特性 221
8.7.1 二元陣的阻抗 221
8.7.2 直線陣的阻抗 225
8.8 無限大理想導電反射面對天線電性能的影響 226
8.8.1 天線的鏡像 226
8.8.2 無限大理想導電反射面對天線電性能影響的分析 227
習題 230
第9章 簡單線天線 235
9.1 引言 235
9.2 水平對稱天線 235
9.2.1 雙極天線 235
9.2.2 籠形天線 242
9.2.3 V形對稱振子 244
9.2.4 電視發射天線 245
9.3 直立天線 248
9.4 引向天線 254
9.4.1 引向天線的工作原理 254
9.4.2 引向天線的電特性 259
9.4.3 半波折合振子(HalfWave Folded Dipole) 261
9.4.4 平衡器(Balun)——對稱天線的饋電 262
習題 265
第10章 寬頻帶天線 267
10.1 引言 267
10.2 行波單導線及菱形天線 267
10.2.1 行波單導線 267
10.2.2 菱形天線 269
10.3 螺旋天線(Helical Antenna) 274
10.3.1 圓極化波及其應用 274
10.3.2 螺旋天線的工作原理 274
10.3.3 螺旋天線的電參數估算 277
10.4 非頻變天線 277
10.4.1 平面等角螺旋天線 278
10.4.2 阿基米德螺旋天線 283
10.4.3 對數周期天線 284
習題 291
第11章 微帶天線 293
11.1 引言 293
11.2 矩形微帶天線(RectangularPatch Microstrip Antenna) 293
11.3 雙頻微帶天線(DuelBand Microstrip Antenna) 296
習題 299
第12章 面天線 300
12.1 引言 300
12.2 等效原理(Field Equivalence Theorem)與惠更斯元的輻射 300
12.3 平面口徑(Planar Aperture)的輻射 303
12.3.1 一般計算公式 303
12.3.2 同相平面口徑的輻射 304
12.3.3 相位偏移對口徑輻射場的影響 307
12.4 喇叭天線(Horn Antenna) 308
12.4.1 矩形喇叭天線的口徑場與方向圖 309
12.4.2 圓錐喇叭(Conical Horn) 313
12.5 旋轉拋物面天線 314
12.5.1 幾何特性與工作原理 314
12.5.2 拋物面天線的口徑場 316
12.5.3 拋物面天線的輻射場 318
12.5.4 拋物面天線的饋源(Feeds) 319
12.5.5 FAST 320
12.6 卡塞格倫天線 322
習題 323
第13章 電波傳播 325
13.1 引言 325
13.1.1 電磁波譜 325
13.1.2 電波傳播的主要方式 326
13.2 自由空間電波傳播 327
13.2.1 自由空間傳播損耗計算 327
13.2.2 菲涅爾區概念 329
13.3 地面波傳播 332
13.3.1 地球表面電特性 332
13.3.2 波前傾斜現象 334
13.3.3 地面波傳播特性 335
13.3.4 地面波場強的計算 336
13.4 天波傳播 337
13.4.1 電離層概況 338
13.4.2 無線電波在電離層中的傳播 341
13.4.3 短波天波傳播 344
13.5 視距傳播 345
13.5.1 地面對視距傳播的影響 346
13.5.2 對流層大氣對視距傳播的影響 351
習題 354
附錄 356
附錄1 矢量恒等式 356
附錄2 常用導體材料的特性 358
附錄3 一些材料的介電常數和損耗角正切(10 GHz時) 359
附錄4 微帶線常用導體材料的特性 359
參考文獻 360
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