根據(jù)電子信息類與電氣類專業(yè)寬口徑教學(xué)的要求，本書主要介紹電磁場(chǎng)的基本規(guī)律、基本理論和基本分析方法。本書共8章，包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、靜態(tài)場(chǎng)、靜態(tài)場(chǎng)邊值問題求解、時(shí)變場(chǎng)、均勻平面波及其在無界空間傳播、均勻平面波的反射與透射、導(dǎo)行電磁波、電磁環(huán)境效應(yīng)及其防護(hù)。本書力求物理概念清晰，貼近工程應(yīng)用背景，相關(guān)例題和習(xí)題盡量來源于實(shí)際工程應(yīng)用，有助于增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 本書可作為普通高等院校電子信息工程、通信工程、電氣工程等專業(yè)的本科生教材，也可供研究生及從事“電磁場(chǎng)與電磁波”相關(guān)工作的工程技術(shù)人員參考。
潘時(shí)龍，南京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院常務(wù)副院長(zhǎng)，教授，博士生導(dǎo)師，IEEE Fellow，OSA Fellow，SPIE Fellow，中組部/基金委國(guó)家級(jí)高層次人才工程入選者。主要從事微波光子技術(shù)的新體制雷達(dá)、無線通信、測(cè)量系統(tǒng)和集成微波光子學(xué)等領(lǐng)域的研究工作。
第1章 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
1.1 矢量函數(shù)
1.1.1 標(biāo)量與矢量
1.1.2 矢量的表示方法
1.1.3 矢量的基本代數(shù)運(yùn)算
1.1.4 矢量函數(shù)的微分與積分
1.1.5 場(chǎng)論
1.2 標(biāo)量場(chǎng)的方向?qū)?shù)與梯度
1.2.1 標(biāo)量場(chǎng)的等值面和等值線
1.2.2 方向?qū)?shù)
1.2.3 梯度
1.3 矢量場(chǎng)的通量與散度
1.3.1 矢量場(chǎng)的矢量線（力線）
1.3.2 矢量場(chǎng)的通量
1.3.3 散度
1.3.4 高斯散度定理
1.4 矢量場(chǎng)的環(huán)量與旋度
1.4.1 矢量的環(huán)量
1.4.2 矢量的旋度
1.4.3 斯托克斯定理
1.5 哈密頓算子與矢量恒等式
1.5.1 哈密頓算子及其一階微分恒等式
1.5.2 哈密頓算子及其二階微分恒等式
1.5.3 無旋場(chǎng)、無散場(chǎng)和調(diào)和場(chǎng)
1.6 亥姆霍茲定理
1.7 知識(shí)點(diǎn)拓展
1.7.1 格林定理
1.7.2 柱貝塞爾函數(shù)
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
習(xí)題1
第2章 靜態(tài)場(chǎng)
2.1 靜電場(chǎng)
2.1.1 電荷及電荷密度
2.1.2 庫侖定律與電場(chǎng)強(qiáng)度
2.1.3 電介質(zhì)的極化
2.1.4 靜電場(chǎng)基本方程
2.1.5 位函數(shù)與泊松方程
2.1.6 靜電場(chǎng)的邊界條件
2.1.7 靜電場(chǎng)中的電容、能量與力
2.2 恒定電流場(chǎng)
2.2.1 電源電動(dòng)勢(shì)
2.2.2 電流及電流密度
2.2.3 介質(zhì)的傳導(dǎo)特性
2.2.4 恒定電流場(chǎng)基本方程
2.2.5 位函數(shù)與拉普拉斯方程
2.2.6 恒定電流場(chǎng)的邊界條件
2.2.7 有耗介質(zhì)的電阻
2.2.8 恒定電流場(chǎng)與靜電場(chǎng)的比擬
2.3 恒定磁場(chǎng)
2.3.1 安培力定律與磁感應(yīng)強(qiáng)度
2.3.2 磁介質(zhì)的磁化
2.3.3 恒定磁場(chǎng)基本方程
2.3.4 矢量磁位與泊松方程
2.3.5 恒定磁場(chǎng)的邊界條件
2.3.6 恒定磁場(chǎng)與靜電場(chǎng)的比擬
2.3.7 恒定磁場(chǎng)中的電感、能量與力
2.4 知識(shí)點(diǎn)拓展
2.4.1 靜電的應(yīng)用
2.4.2 靜電危害
2.4.3 恒定磁場(chǎng)的應(yīng)用
2.4.4 微波暗室工作原理簡(jiǎn)介
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
習(xí)題2
第3章 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題求解
3.1 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題及解的唯一性定理
3.1.1 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的類型
3.1.2 靜電場(chǎng)邊值問題解的唯一性定理
3.1.3 靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的解法
3.2 鏡像法
3.3 分離變量法
3.3.1 直角坐標(biāo)系下的分離變量法
*3.3.2 圓柱坐標(biāo)系下的分離變量法
3.4 知識(shí)點(diǎn)拓展——矩量法
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
習(xí)題3
第4章 時(shí)變場(chǎng)
4.1 法拉第電磁感應(yīng)定律
4.2 麥克斯韋方程組
4.2.1 非限定形式的麥克斯韋方程組
4.2.2 限定形式的麥克斯韋方程組
4.2.3 時(shí)變場(chǎng)的唯一性定理
4.3 邊界條件
4.3.1 H的邊界條件
4.3.2 E的邊界條件
4.3.3 D和B的邊界條件
4.4 復(fù)數(shù)形式的麥克斯韋方程組
4.4.1 時(shí)諧場(chǎng)場(chǎng)量的復(fù)數(shù)表示法
4.4.2 麥克斯韋方程組的復(fù)數(shù)形式
4.5 波動(dòng)方程和亥姆霍茲方程
4.5.1 時(shí)變場(chǎng)的波動(dòng)方程
4.5.2 時(shí)諧場(chǎng)的亥姆霍茲方程
4.6 電磁場(chǎng)動(dòng)態(tài)位函數(shù)
4.6.1 矢量位和標(biāo)量位
4.6.2 達(dá)朗貝爾方程
4.7 電磁能量守恒與轉(zhuǎn)化定律
4.7.1 坡印廷矢量和坡印廷定理
4.7.2 坡印廷定理的復(fù)數(shù)形式
4.7.3 坡印廷矢量的瞬時(shí)值和平均值
4.8 知識(shí)點(diǎn)拓展
4.8.1 準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)
4.8.2 瞬態(tài)場(chǎng)
4.8.3 電磁功能材料
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
習(xí)題4
第5章 均勻平面波及其在無界空間的傳播
5.1 理想介質(zhì)中的均勻平面波
5.1.1 均勻平面波的概念
5.1.2 均勻平面波傳播特性及其相關(guān)參數(shù)
5.1.3 任意方向傳播的均勻平面波
5.2 電磁波的極化
5.2.1 極化的概念
5.2.2 線極化電磁波
5.2.3 圓極化電磁波
5.2.4 橢圓極化電磁波
5.2.5 3種類型極化的相互關(guān)系及應(yīng)用
5.3 均勻平面波在導(dǎo)電介質(zhì)中的傳播
5.3.1 復(fù)電容率與復(fù)磁導(dǎo)率
5.3.2 導(dǎo)電介質(zhì)中的均勻平面波
5.3.3 弱導(dǎo)電介質(zhì)中的均勻平面波
5.3.4 良導(dǎo)電介質(zhì)中的均勻平面波
5.3.5 介質(zhì)的色散特性及其對(duì)電磁波傳播的影響
5.4 相速、能速、群速及信號(hào)速度
5.4.1 相速
5.4.2 群速
5.4.3 信號(hào)速度
5.4.4 能速
5.5 知識(shí)點(diǎn)拓展
5.5.1 無線通信技術(shù)概述
5.5.2 三維空間無線頻譜技術(shù)簡(jiǎn)介
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
習(xí)題5
第6章 均勻平面波的反射與透射
6.1 均勻平面波對(duì)分界面的垂直入射
6.1.1 均勻平面波對(duì)理想導(dǎo)體分界面的垂直入射
6.1.2 均勻平面波對(duì)理想介質(zhì)分界面的垂直入射
6.1.3 均勻平面波對(duì)導(dǎo)電介質(zhì)分界面的垂直入射
6.2 均勻平面波對(duì)多層介質(zhì)分界面的垂直入射
6.2.1 多層介質(zhì)的反射與透射
6.2.2 1/4波長(zhǎng)匹配器
6.2.3 半波長(zhǎng)介質(zhì)窗
*6.2.4 天線罩簡(jiǎn)介
6.3 均勻平面波對(duì)理想導(dǎo)體的斜入射
6.3.1 菲涅耳反射定律
6.3.2 垂直極化波的斜入射
6.3.3 平行極化波的斜入射
6.4 均勻平面波對(duì)介質(zhì)的斜入射
6.4.1 垂直極化波對(duì)理想介質(zhì)的斜入射
6.4.2 平行極化波對(duì)理想介質(zhì)的斜入射
6.4.3 全反射與全透射
6.5 知識(shí)點(diǎn)拓展
6.5.1 電磁散射與雷達(dá)隱身
6.5.2 復(fù)雜環(huán)境下的超高頻RFID技術(shù)
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
習(xí)題6
第7章 導(dǎo)行電磁波
7.1 導(dǎo)波系統(tǒng)中傳播的波型
7.1.1 導(dǎo)波系統(tǒng)基礎(chǔ)理論
7.1.2 TEM波
7.1.3 TE波與TM波
7.2 矩形波導(dǎo)
7.2.1 矩形波導(dǎo)中TM波的場(chǎng)分布
7.2.2 矩形波導(dǎo)中TE波的場(chǎng)分布
7.2.3 矩形波導(dǎo)中波的傳播特性
7.2.4 矩形波導(dǎo)中的主模
7.3 圓柱形波導(dǎo)
7.3.1 圓柱形波導(dǎo)中TM波的場(chǎng)分布
7.3.2 圓柱形波導(dǎo)中TE波的場(chǎng)分布
7.3.3 圓柱形波導(dǎo)中的3種典型模式
7.4 同軸波導(dǎo)
7.4.1 同軸波導(dǎo)中TEM模的場(chǎng)分布及傳播特性
7.4.2 同軸波導(dǎo)中的高次模
7.5 諧振腔
7.6 知識(shí)點(diǎn)拓展
7.6.1 基片集成波導(dǎo)
7.6.2 光波導(dǎo)
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
習(xí)題7
第8章 電磁環(huán)境效應(yīng)及其防護(hù)
8.1 自然電磁環(huán)境
8.1.1 宇宙射線
8.1.2 太陽輻射
8.1.3 地磁場(chǎng)
8.1.4 雷電
8.2 人為電磁環(huán)境
8.2.1 無意電磁輻射
8.2.2 有意電磁輻射
8.3 電磁環(huán)境對(duì)人體和電子系統(tǒng)的影響
8.3.1 電磁環(huán)境對(duì)人體的影響
8.3.2 電磁環(huán)境對(duì)電子系統(tǒng)的影響
8.4 電磁環(huán)境效應(yīng)防護(hù)技術(shù)
8.4.1 被動(dòng)防護(hù)技術(shù)
8.4.2 主動(dòng)防護(hù)技術(shù)
8.5 知識(shí)點(diǎn)拓展——電子信息戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
習(xí)題8
附錄A 重要矢量公式
附錄B 常用材料參數(shù)表
附錄C 標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)管數(shù)據(jù)
附錄D 特殊函數(shù)表
參考文獻(xiàn)
書單推薦
