第1章导论: 波与相量
概论
1.1电磁学历史时间线
1.1.1经典时期电磁学
1.1.2现代电磁学
1.2量纲、单位和符号
1.3电磁学的本质
1.3.1引力场: 有益的类比
1.3.2电场
1.3.3磁场
1.3.4静态场和动态场
1.4行波
1.4.1无耗媒质中的正弦波
1.4.2有耗媒质中的正弦波
1.5电磁频谱
1.6复数回顾
科技摘要1LED照明
1.7相量回顾
1.7.1求解步骤
1.7.2行波的相量表示
科技摘要2太阳能电池
第2章传输线
2.1概论
2.1.1波长的作用
2.1.2传播模式
2.2集中参数模型
2.3传输线方程
2.4波在传输线上的传播
2.5无耗微带线
2.6无耗传输线: 总则
2.6.1电压反射系数
2.6.2驻波
2.7无耗传输线的波阻抗
科技摘要3微波炉
2.8无耗传输线的特殊情况
2.8.1短路线
2.8.2开路线
2.8.3短路/开路技术的应用
2.8.4长度为nλ/2的传输线
2.8.51/4波长变换器
2.8.6匹配传输线ZL=Z0
2.9无耗传输线上的功率流
2.9.1瞬时功率
2.9.2时间平均功率
2.10史密斯圆图
2.10.1参数方程
2.10.2波阻抗
2.10.3SWR,电压最大值和最小值
2.10.4阻抗到导纳的变换
2.11阻抗匹配
2.11.1集总元件匹配
2.11.2单支节匹配
2.12传输线上的瞬态
2.12.1瞬态响应
2.12.2弹射图
科技摘要4电磁除癌器
第3章矢量分析
概论
3.1矢量代数的基本法则
3.1.1两个矢量相等
3.1.2矢量的加法和减法
3.1.3位置矢量与距离矢量
3.1.4矢量乘法
3.1.5标量和矢量的三重积
3.2正交坐标系
3.2.1直角坐标系
3.2.2圆柱坐标系
3.2.3球坐标
科技摘要5全球定位系统
3.3坐标系间的变换
3.3.1直角坐标到圆柱坐标间的变换
3.3.2直角坐标到球坐标的变换
3.3.3圆柱坐标到球坐标的变换
3.3.4两点间的距离
3.4标量场的梯度
3.4.1圆柱坐标系和球坐标系中的梯度
3.4.2梯度运算的性质
3.5矢量场的散度
科技摘要6X射线计算机断层扫描
3.6矢量场的旋度
3.6.1旋度的矢量恒等式
3.6.2斯托克斯定理
3.7拉普拉斯算子
第4章静电学
4.1麦克斯韦方程组
4.2电荷和电流分布
4.2.1电荷密度
4.2.2电流密度
4.3库仑定律
4.3.1多个点电荷的电场
4.3.2分布电荷的电场
4.4高斯定律
4.5标量电位
4.5.1用电场表示的电位
4.5.2点电荷的电位
4.5.3连续电荷分布的电位
4.5.4用电位表示的电场
4.5.5泊松方程
4.6导体
4.6.1漂移速度
4.6.2电阻
4.6.3焦耳定律
科技摘要7电阻传感器
4.7电介质
4.7.1极化电场
4.7.2介质的击穿
4.8电场的边界条件
4.8.1介质导体边界
4.8.2导体导体边界
4.9电容
4.10静电势能
科技摘要8超级电容器电池
4.11镜像法
科技摘要9电容传感器
第5章静磁学
概论
5.1磁场力和磁力矩
5.1.1作用于载流导体的磁场力
5.1.2载流回路的磁力矩
5.2比奥萨伐定律
5.2.1面电流和体电流分布产生的磁场
5.2.2磁偶极子的磁场
5.2.3平行导体间的磁场力
5.3麦克斯韦静磁场方程
5.3.1磁场的高斯定律
5.3.2安培定律
科技摘要10电磁铁
5.4矢量磁位
5.5材料的磁特性
5.5.1电子轨道磁矩和自旋磁矩
5.5.2磁导率
5.5.3铁磁材料的磁滞现象
5.6磁场的边界条件
5.7电感
5.7.1螺线管内部的磁场
5.7.2自感
5.7.3互感
5.8磁能
科技摘要11感应传感器
第6章时变场的麦克斯韦方程组
动态电磁场
6.1法拉第定律
6.2时变磁场中的静止回路
6.3理想变压器
6.4静态磁场中的运动导体
6.5电磁式发电机
6.6时变磁场中的运动导体
科技摘要12EMF传感器
6.7位移电流
6.8电磁场的边界条件
6.9电荷电流的连续性关系
6.10导体中自由电荷的耗散
6.11电磁位
6.11.1滞后位
6.11.2时谐位
第7章平面波的传播
无界电磁波
7.1时谐场
7.1.1复介电常数
7.1.2波动方程
7.2无耗媒质中平面波的传播
7.2.1均匀平面波
7.2.2E和H之间的一般关系
科技摘要13RFID系统
7.3波的极化
7.3.1线极化
7.3.2圆极化
7.3.3椭圆极化
科技摘要14 液晶显示器(LCD)
7.4有耗媒质中平面波的传播
7.4.1低耗电介质
7.4.2良导体
7.5良导体中的电流
7.6电磁能流密度
7.6.1无耗媒质中的平面波
7.6.2有耗媒质中的平面波
7.6.3功率比的分贝尺度
第8章波的反射与透射
分界面上的电磁波
8.1垂直入射波的反射和透射
8.1.1无耗媒质的分界面
8.1.2与传输线的类比
8.1.3无耗媒质中的功率流
8.1.4有耗媒质的分界面
8.2斯涅耳定律
8.3光纤
科技摘要15激光
8.4斜入射波的反射和透射
8.4.1垂直极化
8.4.2平行极化
8.4.3布儒斯特角
8.5反射率和透射率
科技摘要16 条形码阅读器
8.6波导
8.7E和H的一般关系
8.8矩形波导中的TM模
8.9矩形波导中的TE模
8.10传播速度
8.11谐振腔
8.11.1谐振频率
8.11.2品质因数
第9章辐射与天线
概论
9.1赫兹偶极子
9.1.1远场近似
9.1.2功率密度
9.2天线的辐射特性
9.2.1天线方向性图
9.2.2波束尺寸
9.2.3天线的方向性系数
9.2.4天线增益
9.2.5辐射电阻
9.3半波偶极子天线
9.3.1半波偶极子的方向性系数
9.3.2半波偶极子的辐射电阻
9.3.31/4波长单极子天线
9.4任意长度的偶极子
科技摘要17电磁场对健康的危害
9.5接收天线的有效面积
9.6弗里斯传输公式
9.7大孔径天线的辐射
9.8具有均匀孔径分布的矩形孔径
9.8.1波束宽度
9.8.2方向性系数和有效面积
9.9天线阵
9.10等相位分布的N单元天线阵
9.11天线阵的电子扫描
9.11.1等幅值激励
9.11.2阵列馈电
第10章卫星通信系统及雷达传感器
应用实例
10.1卫星通信系统
10.2卫星转发器
10.3通信链路的功率预算
10.4天线波束
10.5雷达传感器
10.5.1雷达系统的基本运行
10.5.2非模糊测距范围
10.5.3测距范围及角度的分辨率
10.6目标探测
10.7多普勒雷达
10.8单脉冲雷达
附录A符号、物理量、单位及缩写
附录B部分常用材料的材料参数
附录C数学公式
附录D选定习题答案
参考文献
索引
梯度、散度、旋度和拉普拉斯算子
照片来源
原书2页(图11): Fawwaz Ulaby
原书4页(图12):
左侧由上至下: 美国国家射电天文观测台; 飞利浦公司; 美国海军; HW集团
中间由上至下: 美国国家航空航天局; 美国国家航空航天局; Molina International; F. Ulaby
右侧由上至下: ABB 公司; IEEE Spectrum杂志;
Scifacts4U
原书28页(图117): 美国商务部
原书61页(图210): 加州大学圣地亚哥分校 Gabriel Rebeiz教授
原书433页(图925): 美国空军
原书30页(图TF11): 由左至右: Freefoto.com; 海商网;飞利浦公司
原书31页(图TF13): 美国国家科学研究委员会友情提供
原书79页(图TF32(b)): J. Gallawa友情提供
原书117页(图TF41): Scifacts4U友情提供
原书117页(TF42): 北美放射学会友情提供
原书118页(图TF43): Bryan Christie设计和IEEE Spectrum杂志友情提供原书118页(TF44): Karl Schoenbach和IEEE Spectrum杂志友情提供
原书144页(图TF51): F. Ulaby
原书144页(图TF52): 美国国家航空航天局
原书159页(图TF61): 通用电气友情提供
原书160页(图TF62): 通用电气友情提供
原书198页(图TF7 1): 奔驰汽车公司友情提供
原书214页(图TF81): Ultracapacitor.org友情提供
原书215页(图TF82): 左侧由上至下: 国际铁路公报友情提供; 宝马汽车公司
右侧由上至下: 美国国家航空航天局; 应用创新技术
原书224页(图TF96): Bryan Christie设计和IEEE Spectrum杂志友情提供
原书224页(图TF97): M. Tartagni友情提供
原书253页(图TF105): Shanghai.com
原书322页(图TF132): 德州仪器友情提供
原书364页(图TF151): 左上: endgadget; 左下: Myvisiontest; 中间: 美国空军; 右侧: CDR info