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电磁场与电波传播

"贯通式知识架构、模块化知识体系、可视化数字资源、场景化案例解析。 配套资源丰富,包括教学大纲、课件、动画、微课视频、MATLAB源代码、CST仿真等 "

作者:何艳 主编,徐延林、王卫华 副主编,刘燚 、郑月军编著
丛书名:面向新工科的电工电子信息基础课程系列教材
定价:89
印次:1-1
ISBN:9787302682387
出版日期:2025.03.01
印刷日期:2025.03.03

"本书依据电磁场与微波技术学科的知识体系,将内容分为三个知识模块。第一模块对应书中1-4章,介绍电磁场与电磁波的基本原理,包括场论、静态电磁场、时变电磁场与电磁波。该部分为后续章节奠定了理论基础。第二模块对应书中5-8章,介绍微波技术基础,包括导行电磁波、微波传输线理论、微波网络及常用微波元器件。该模块前半部分主要研究被引导的电磁波在各种传输系统中传播属性,具体包括在矩形波导、圆波导、同轴线、微带、光纤等各种导波结构中导行电磁波的模式、场型,以及导行电磁波沿传输线传输的传输线方程、传输参数、工作状态、阻抗分析计算与匹配的问题。后半部分介绍微波网络参数的定义、测量及常用微波元器件的性能及参数。该模块为微波技术应用及测量奠定了基础。第三模块对应书中9-10章,介绍天线原理,以及经由天线辐射的电磁波在实际的地球表层空间的传播性质。具体包括天线发射和天线接收电磁波的工作原理、天线基本参数的定义分析、收发天线射之间的功率传输计算、典型天线分析、电波传播路径及传播方式的应用分析与计算。本书内容丰富,图文并茂,配有数量合适的例题、课后思考题、习题,还配有动画、视频、小程序、仿真等可扩充的二维码链接资源,便于读者自学。 本书可以作为非微波专业的通信工程及信息工程等专业的本科生教材,也可以作为从事微波技术及天线设计的工程技术人员的工具书或参考书。 "

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前言 “电磁场与电波传播”课程是面向高等院校电子信息类专业非微波方向本科生的一门专业基础课,旨在贯通式介绍电磁场与微波方向的基础理论及其工程应用。本书内容涵盖“电磁场与电磁波”“微波技术”“天线与电波传播”等几门课程的核心知识点。编者希望学生在学习完本书后能系统掌握电磁场的基本原理及其“场路”分析方法,并将其应用于典型微波器件、电路、系统的分析; 熟悉天线与电波传播的基本原理、基本规律及工程应用,为其他后续专业课程学习打下基础。 全书共10章,包含三个知识模块: 模块一对应第1~4章,介绍电磁场与电磁波的基本原理,包括矢量分析与场论、静态电磁场、时变电磁场和平面电磁波,该部分为后续章节奠定了理论基础。模块二对应第5~8章,介绍微波技术基础,包括导行电磁波、微波传输线理论、微波网络理论及微波元器件,该部分为微波工程技术应用打下了基础。模块三对应第9、10章,包括天线基础和电波传播,介绍了天线发射和接收电磁波的基本原理、天线常用电参数、收发天线之间的功率传输计算、典型天线分析、电波传播方式及应用等,该部分为天线设计及无线收发应用提供了必备知识。本书参考学时为64学时,使用本书作为教材时可根据不同的教学需求进行取舍。 本书主要面向电子信息类专业非微波方向的本科生,强调对电磁场、微波技术及天线方面概念的理解及运用,因此在保持物理思路的连贯性和物理概念的严谨性的同时,适当降低了数学上推导演绎的难度,增强了本书的可读性。本书内容丰富,图文并茂,配有数量合适的例题、课后思考题和习题,还配有MATLAB、CST仿真、动画、微课等可扩充的二维码链接资源,便于读者课外自学。 本书由何艳、徐延林、王卫华、刘燚和郑月军合作编写,其中第1~4章由徐延林编写,第5、6章由何艳编写,第7章由郑月军编写,第8章由王卫华编写,第9、10章由刘燚编写。何艳对全书进行了统稿和校对。本书在编写过程中得到了国防科技大学电子科学学院朱建清教授的大力支持,他提供了不少宝贵资料和建议,谨在此表示衷心的感谢。由于编写时间较仓促且编者水平有限,书中难免存在不妥之处,敬请广大读者批评指正。 编者 2024年12月于国防科技大学

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  • 何艳,国防科技大学电子科学学院副教授,2003年获国防科技大学电磁场与微波技术硕士学位,2017年获清华大学电子科学与技术学科博士学位。长期从事电磁理论与天线技术领域教学科研工作。主讲《电磁场与电波传播》、《电磁场与电磁波》课程,其中“电磁场与电磁波”课程获评湖南省线下一流课程。获湖南省教学成果二等奖一项,军队科技进步奖三等奖一项。荣获国防科技大学优秀教师称号和优秀教学奖。

  • "(1) 以电磁场与微波方向贯通式知识体系架构为基础,内容完整全面、结构脉络清晰、循序渐进、通俗易懂。
    (2) 配套丰富的思考题和计算题,促进知识理解、提升计算应用能力。 
    (3) 源自生活实践的多维度课程案例,激发学习兴趣和探索欲,锻炼对常见电磁问题的分析和解决能力,源自编者多年从事电磁场课程教学及科研积累。
    (4) 丰富多彩的可视化资源(微课、动画、模型、仿真演示等),将抽象的电磁问题具象化、形象化。
    (5) 新形态教材,配套资源丰富,包括教学大纲、课程案例、PPT课件、MATLAB代码、动画、微课等,可扫描书中二维码观看或下载。
    "

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  • 目录

    大纲+课件

    第1章矢量分析与场论

    1.1矢量代数

    1.1.1标量与矢量

    1.1.2矢量的基本运算

    1.1.3常用矢量

    1.2场论基础

    1.2.1场的定义与分类

    1.2.2场的表示方法

    1.3标量场的梯度

    1.3.1方向导数

    1.3.2梯度

    1.4矢量场的散度和旋度

    1.4.1通量与散度

    1.4.2环量与旋度

    1.5亥姆霍兹定理

    1.6正交曲线坐标系

    1.7案例与实践

    思考题

    练习题

    第2章静态电磁场

    2.1恒定电流场

    2.1.1电荷与电荷密度

    2.1.2电流与电流密度

    2.1.3电流连续性方程

    2.1.4欧姆定律与结构方程

    2.1.5焦耳定律

    2.1.6恒定电场

    2.2静电场

    2.2.1真空中的静电场

    2.2.2静电场的电位

    2.2.3静电场中的媒质

    2.2.4静电场的能量

    2.2.5静电场的场方程

    2.3静磁场

    2.3.1真空中的静磁场

    2.3.2静磁场的磁矢位

    2.3.3静磁场中的媒质

    2.3.4静磁场的能量

    2.3.5静磁场的场方程

    2.4案例与实践

    思考题

    练习题

    第3章时变电磁场

    3.1麦克斯韦方程组

    3.1.1法拉第电磁感应定律与感应电场

    3.1.2位移电流与全电流定律

    3.1.3麦克斯韦方程组的形式及意义

    3.2边界条件

    3.2.1边界条件的一般形式 ...

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