電磁波與天線 版權(quán)信息
- ISBN:9787302602385
- 條形碼:9787302602385 ; 978-7-302-60238-5
- 裝幀:一般膠版紙
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電磁波與天線 本書特色
(1) 引入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和案例解答,注重培養(yǎng)學(xué)生場(chǎng)路分析能力,將電磁工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)課程化,體現(xiàn)工程教育新理念。
(2) 融合傳統(tǒng)課程“電磁場(chǎng)與電磁波”“天線與電波傳播”以及部分“微波技術(shù)”內(nèi)容的新型教材。
(3) 緊跟電磁波與天線技術(shù)領(lǐng)域前沿?zé)狳c(diǎn)問題,引入磁電偶極子、5G天線、新型人工電磁結(jié)構(gòu)天線等內(nèi)容,突出科學(xué)性和前沿性。
(4) 基于HFSS、CST等三維高頻電磁仿真軟件和MATLAB等商業(yè)數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行模型設(shè)計(jì)和程序仿真,提供大量典型實(shí)例和相關(guān)數(shù)據(jù)圖片,化抽象為具體,源自編者多年從事電磁場(chǎng)課程教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)員科技創(chuàng)新的深厚積累。
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(6) 配套40多道重要知識(shí)點(diǎn)的典型例題和166道課后習(xí)題,方便掌握核心內(nèi)容;同時(shí)配套習(xí)題解答和實(shí)驗(yàn)教程,加深知識(shí)的理解和掌握,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合,便于自主學(xué)習(xí)和進(jìn)階提升。
(7) 新形態(tài)教材,配套資源豐富,包括教學(xué)大綱、思政元素庫、典型案例、PPT課件等,可掃描前言下方二維碼下載。
電磁波與天線 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書系統(tǒng)介紹電磁場(chǎng)與電磁波的基本概念和基礎(chǔ)理論,幫助學(xué)生掌握天線與電波傳播的基礎(chǔ)知識(shí),解決電磁工程應(yīng)用中的實(shí)際問題。本書保持電磁場(chǎng)基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)性,具備了自主學(xué)習(xí)的拓展性。全書共10章,第1~4章介紹電磁場(chǎng)與電磁波的基本規(guī)律,包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)——矢量分析,宏觀電磁現(xiàn)象的總規(guī)律——麥克斯韋方程組,靜態(tài)電磁場(chǎng),均勻平面電磁波的規(guī)律——傳播、反射與折射;第5~6章介紹傳輸線基礎(chǔ)理論和典型傳輸線——規(guī)則金屬波導(dǎo);第7~10章主要介紹天線與電波傳播知識(shí),包括天線基礎(chǔ)知識(shí),電波傳播基礎(chǔ)知識(shí),典型天線在短波通信、廣播電視、移動(dòng)通信和中繼通信中的應(yīng)用,以及新型人工電磁結(jié)構(gòu)天線。
本書配有數(shù)量合適的例題解析、課后習(xí)題、講課視頻、案例模型等,方便學(xué)生學(xué)習(xí)掌握。本書可以作為大學(xué)本科電子信息工程、通信工程等專業(yè)的教材,也可供從事天線技術(shù)、電波傳播、射頻技術(shù)、微波技術(shù)、電磁兼容技術(shù)的科研和工程技術(shù)人員參考。
電磁波與天線 目錄
第1章矢量分析
1.1三種常用坐標(biāo)系
1.1.1直角坐標(biāo)系
1.1.2圓柱坐標(biāo)系
1.1.3球坐標(biāo)系
1.1.4三種坐標(biāo)系坐標(biāo)變量之間的關(guān)系
1.1.5三種坐標(biāo)系坐標(biāo)單位矢量之間的關(guān)系
1.2矢量函數(shù)
1.2.1矢量表示法
1.2.2矢量函數(shù)
1.3標(biāo)量函數(shù)的梯度
1.3.1標(biāo)量場(chǎng)的等值面和等值線
1.3.2方向?qū)?shù)
1.3.3梯度
1.4矢量函數(shù)的散度
1.4.1矢量場(chǎng)的矢量線
1.4.2矢量場(chǎng)的通量
1.4.3散度
1.4.4高斯散度定理
1.5矢量函數(shù)的旋度
1.5.1矢量場(chǎng)的環(huán)量
1.5.2旋度
1.5.3斯托克斯定理
1.6矢量恒等式
1.6.1哈密頓一階微分算子及恒等式
1.6.2哈密頓二階微分算子及恒等式
1.7亥姆霍茲定理
1.7.1無旋場(chǎng)、無散場(chǎng)和調(diào)和場(chǎng)
1.7.2亥姆霍茲定理
習(xí)題
第2章電磁場(chǎng)的基本方程
2.1電磁場(chǎng)的源
2.1.1電荷及電荷密度
2.1.2電流和電流密度
2.1.3電荷守恒定律與電流的連續(xù)性方程
2.2電場(chǎng)強(qiáng)度
2.3磁感應(yīng)強(qiáng)度
2.4法拉第電磁感應(yīng)定律
2.5麥克斯韋方程組
2.6時(shí)變電磁場(chǎng)的邊界條件
2.6.1磁場(chǎng)強(qiáng)度的邊界條件
2.6.2電場(chǎng)強(qiáng)度的邊界條件
2.6.3磁感應(yīng)強(qiáng)度和電位移矢量的邊界條件
2.7坡印廷定理
2.8諧變電磁場(chǎng)
2.8.1諧變電磁場(chǎng)的復(fù)數(shù)表示法
2.8.2麥克斯韋方程組的復(fù)數(shù)形式
2.8.3坡印廷矢量的復(fù)數(shù)形式
習(xí)題
第3章靜態(tài)電磁場(chǎng)
3.1靜電場(chǎng)
3.1.1靜電場(chǎng)的基本方程
3.1.2靜電場(chǎng)的邊界條件
3.1.3電位函數(shù)
3.1.4電容
3.1.5電場(chǎng)能量
3.2恒定電流的電場(chǎng)
3.2.1恒定電場(chǎng)的基本方程
3.2.2恒定電流電場(chǎng)的邊界條件
3.2.3恒定電流的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的比擬
3.3恒定電流的磁場(chǎng)
3.3.1恒定磁場(chǎng)的基本方程和邊界條件
3.3.2矢量磁位
3.3.3磁偶極子
3.3.4電感
3.3.5磁場(chǎng)的能量與能量密度
3.4靜態(tài)場(chǎng)的邊值問題
3.4.1靜態(tài)場(chǎng)問題的類型和解法
3.4.2唯一性定理
3.4.3鏡像法
3.4.4分離變量法
習(xí)題
第4章均勻平面波的傳播、反射與折射
4.1理想介質(zhì)中的均勻平面波
4.2均勻平面波的極化
4.2.1均勻平面波的橢圓極化
4.2.2均勻平面波的線極化
4.2.3均勻平面波的圓極化
4.3有耗媒質(zhì)中的均勻平面波
4.3.1均勻平面波在有耗媒質(zhì)中的電磁場(chǎng)
4.3.2有耗媒質(zhì)中的傳播特性
4.3.3良導(dǎo)電媒質(zhì)中的平面波
4.4均勻平面波的反射與折射
4.4.1反射定律與折射定律
4.4.2均勻平面波垂直入射到理想導(dǎo)體表面
4.4.3均勻平面波垂直入射到理想介質(zhì)表面
4.4.4均勻平面波斜入射到理想介質(zhì)表面
4.4.5均勻平面波斜入射到理想導(dǎo)體表面
習(xí)題
第5章傳輸線理論
5.1引言
5.1.1傳輸線的分類
5.1.2傳輸線的分布參數(shù)和等效電路
5.2均勻傳輸線方程及其解
5.2.1傳輸線方程
5.2.2均勻傳輸線方程解
5.3均勻傳輸線的特性參數(shù)和工作參數(shù)
5.3.1傳播常數(shù)
5.3.2特性阻抗
5.3.3相速和波長(zhǎng)
5.3.4輸入阻抗
5.3.5反射系數(shù)
5.3.6駐波比和行波系數(shù)
5.4無耗傳輸線的工作狀態(tài)
5.4.1行波狀態(tài)
5.4.2駐波狀態(tài)
5.4.3行駐波狀態(tài)
*5.5史密斯圓圖
5.5.1阻抗圓圖
5.5.2導(dǎo)納圓圖
5.6阻抗匹配
5.6.1阻抗匹配的概念
5.6.21/4波長(zhǎng)阻抗變換器
5.6.3單支節(jié)匹配器
5.6.4雙支節(jié)匹配器
習(xí)題
第6章規(guī)則金屬波導(dǎo)
6.1縱向場(chǎng)方法
6.1.1縱向分量的亥姆霍茲方程
6.1.2橫向分量用縱向分量表示
6.1.3空腔金屬波導(dǎo)內(nèi)的導(dǎo)波模式
6.1.4波導(dǎo)中電磁波的傳輸特性
6.2矩形波導(dǎo)
6.2.1矩形波導(dǎo)中的TE模
6.2.2矩形波導(dǎo)中的TM模
6.2.3矩形波導(dǎo)的傳輸特性
6.2.4矩形波導(dǎo)的主模TE10模
6.3圓形波導(dǎo)
6.3.1圓波導(dǎo)中的TE模
6.3.2圓波導(dǎo)中的TM模
6.3.3圓波導(dǎo)的傳輸特性
6.3.4圓波導(dǎo)中的三個(gè)主要模式
6.4同軸線
6.4.1TEM模
6.4.2同軸線中的高次模
6.4.3同軸線單模傳輸條件
*6.5其他波導(dǎo)
6.5.1脊波導(dǎo)
6.5.2橢圓波導(dǎo)
6.5.3鰭線
習(xí)題
第7章天線基礎(chǔ)知識(shí)
7.1電磁波的輻射機(jī)理
7.1.1達(dá)朗貝爾方程的推導(dǎo)
7.1.2達(dá)朗貝爾方程的解
7.1.3滯后位及其物理意義
7.2電流元的輻射
7.2.1近區(qū)場(chǎng)
7.2.2遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)
7.2.3中間區(qū)
7.3磁流元的輻射
*7.4縫隙元的輻射
7.5惠更斯元的輻射
7.6天線的電參數(shù)
7.6.1方向特性
7.6.2阻抗特性
7.6.3帶寬特性
7.6.4極化特性
7.7對(duì)稱振子
7.7.1對(duì)稱振子的輻射原理
7.7.2對(duì)稱振子的電參數(shù)
7.7.3短振子
7.8天線的接收理論
7.8.1天線的*佳接收條件
7.8.2有效接收面積
7.8.3弗利斯傳輸公式
7.9天線陣
7.9.1二元天線陣
7.9.2均勻直線陣
*7.9.3非均勻直線陣
7.9.4天線陣的阻抗特性
7.10天線的鏡像法應(yīng)用
7.10.1天線的鏡像理論
7.10.2基于鏡像理論的實(shí)際天線應(yīng)用
習(xí)題
第8章電波傳播概論
8.1電波傳播基礎(chǔ)知識(shí)
8.1.1無線電波及傳播環(huán)境
8.1.2電波傳播的主要方式
8.1.3電波傳播特點(diǎn)與規(guī)律
8.2地波傳播
8.2.1地球表面特性
8.2.2地波傳播特性
8.3天波傳播
8.3.1電離層特性
8.3.2天波傳播特性
8.3.3短波天波傳播
8.4視距傳播
8.4.1地面對(duì)視距傳播的影響
8.4.2低空大氣層對(duì)視距傳播的影響
*8.5散射傳播
8.5.1散射傳播基本原理
8.5.2散射傳播傳輸損耗分析
習(xí)題
第9章天線技術(shù)及其應(yīng)用
9.1短波通信天線及其應(yīng)用
9.1.1短波地波天線
9.1.2短波天波天線
9.2廣播電視天線及其應(yīng)用
9.2.1電視接收天線
9.2.2電視發(fā)射天線
9.3移動(dòng)通信天線及其應(yīng)用
9.3.1手持機(jī)(移動(dòng)臺(tái))用天線
9.3.2基站臺(tái)用天線
9.3.3移動(dòng)通信天線的4G和5G應(yīng)用場(chǎng)景
9.4中繼通信天線及其應(yīng)用
9.4.1口徑天線的基本原理
9.4.2喇叭天線
9.4.3反射面天線
習(xí)題
*第10章新型人工電磁結(jié)構(gòu)天線
10.1新型人工電磁結(jié)構(gòu)的基本概念和理論分析
10.1.1新型人工電磁結(jié)構(gòu)的基本概念
10.1.2新型人工電磁結(jié)構(gòu)的等效媒質(zhì)參數(shù)提取
10.1.3諧振型人工電磁結(jié)構(gòu)的電磁特性分析
10.1.4非諧振型人工電磁結(jié)構(gòu)的電磁特性分析
10.2新型人工電磁結(jié)構(gòu)電小天線
10.3新型人工電磁結(jié)構(gòu)電大天線
10.4新型人工電磁結(jié)構(gòu)波束調(diào)控天線
習(xí)題
附錄A部分習(xí)題參考答案
附錄B重要公式
附錄C常用材料參數(shù)表
附錄D主要符號(hào)和單位
參考文獻(xiàn)
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電磁波與天線 作者簡(jiǎn)介
曹文權(quán),陸軍g程大學(xué)副教授、博士生導(dǎo)師。江蘇省和全軍優(yōu)秀博士學(xué)位論文獲得者,國(guó)家公派新加坡國(guó)立大學(xué)訪問學(xué)者,陸軍g程大學(xué)“電磁波與天線”優(yōu)質(zhì)課程負(fù)責(zé)人。編寫中英文專著各1部,參編教材多部;發(fā)表SCI/EI檢索論文100余篇;主持近10項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金和軍內(nèi)外科研項(xiàng)目,科研成果獲江蘇省科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
朱衛(wèi)剛,陸軍g程大學(xué)副教授。常年工作在教學(xué)科研一線,參與編寫《電波與光波傳輸技術(shù)》《微波技術(shù)與天線》《微波工程測(cè)量》《電磁波與天線》等多部教材,具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
邵尉,陸軍g程大學(xué)副教授。發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇,SCI收錄10篇。授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利6項(xiàng)。獲軍隊(duì)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)3項(xiàng)。