《電磁波工程基礎(chǔ)》一書的出版社是西北工業(yè)大學(xué)出版社,作者是高建平,出版時(shí)間是2008-1-1。
書名 | 電磁波工程基礎(chǔ) | 作者 | 高建平 |
---|---|---|---|
出版社 | 西北工業(yè)大學(xué)出版社 | 出版時(shí)間 | 2008-1-1 |
本書旨在使電子信息工程和通信工程專業(yè)的本科學(xué)生或從事相關(guān)專業(yè)的科技人員熟悉并掌握電磁波的產(chǎn)生、傳播以及接收的有關(guān)理論、基本概念及其在工程實(shí)際中的應(yīng)用。
全書共分三篇。
上篇為電磁理論基礎(chǔ),主要介紹矢量分析,電磁場的基本方程、定理及分析方法,正弦均勻平面電磁波的傳播特性及反射、折射規(guī)律等內(nèi)容。中篇為微波技術(shù),主要介紹幾種典型的微波傳輸線,長線理論,阻抗匹配理論及方法,微波諧振腔,微波網(wǎng)絡(luò)理論(簡介),微波定向耦合器及微波濾波器等內(nèi)容。
下篇為天線基礎(chǔ),主要介紹電磁輻射的基礎(chǔ)理論,天線的主要參數(shù),對(duì)稱振子,縫隙天線,天線的互耦,天線陣,喇叭天線,反射面天線及單脈沖雷達(dá)天線內(nèi)容。各章之后均附有一定數(shù)量的具有啟發(fā)性、針對(duì)性和工程性的習(xí)題。
本書既可以作為電子信息工程和通信工程專業(yè)本科學(xué)生的教材,也可供從事相關(guān)專業(yè)的科技人員參考。
上篇 電磁理論基礎(chǔ)
第一章 矢量分析
§1-1 標(biāo)量、矢量及場的概念
§1-2 矢量的運(yùn)算規(guī)則
§1-3 正交坐標(biāo)系
§1-4 矢量的運(yùn)算方法
§1-5 空間微分元
§1-6 標(biāo)量函數(shù)(場)的梯度
§1-7 矢量場的散度
§1-8 矢量場的旋度
§1-9 場論(初步)
習(xí)題
第二章 電磁場的基本理論
§2-1 電磁場中的基本物理量
§2-2 麥克斯韋方程組
§2-3 坡印亭定理
§2-4 電磁場的邊界條件
§2-5 E弦電磁場的復(fù)域研究方法
§2-6 時(shí)變電磁場的唯一性定理
§2-7 電磁對(duì)偶原理
§2-8 等效原理
習(xí)題
第三章 正弦均勻平面電磁波在自由空間的傳播
§3-1 波動(dòng)方程
§3-2 理想介質(zhì)中的正弦均勻平面電磁波(SUPW)
§3-3 導(dǎo)電媒質(zhì)中的正弦均勻平面電磁波
§3-4 電磁波的調(diào)制、色散、相速與群速
§3-5 電磁波的極化特性
習(xí)題
第四章 SUPW的反射和折射
§4-1 SUPW的反射、折射定律
§4-2 SUPW對(duì)平面邊界的垂直入射
§4-3 SUPW對(duì)介質(zhì)分界面的斜入射
§4-4 SUPW對(duì)理想導(dǎo)體表面的斜入射
§4-5 SUPW對(duì)導(dǎo)體表面的斜入射
習(xí)題
中篇 微波技術(shù)
引言
第五章 微波傳輸線
§5-1 概述
§5-2 微波傳輸線的基本方程(導(dǎo)波方程)
§5-3 矩形波導(dǎo)
§5-4 圓波導(dǎo)
§5-5 同軸線
§5-6 微帶線
習(xí)題
第六章 長線理論
§6-1 概述
§6-2 傳輸線方程及其解
§6-3 均勻無耗長線的主要參數(shù)
§6-4 均勻無耗長線的工作狀態(tài)
§6-5 圓圖
習(xí)題
第七章 長線的阻抗匹配
§7-1 匹配的基本概念
§7-2 電抗(電納)元件
§7-3 分支阻抗調(diào)配器
§7-4 階梯阻抗變換器
§7-5 漸變線阻抗變換器
習(xí)題
第八章 微波諧振腔
§8-1 概述
§8-2 微波諧振腔的品質(zhì)因數(shù)
§8-3 微波諧振腔的激勵(lì)與耦合
§8-4 同軸諧振腔
§8-5 矩形諧振腔
§8-6 圓柱諧振腔
習(xí)題
第九章 微波網(wǎng)絡(luò)理論(簡介)
§9-1 概述
§9-2 二端口微波網(wǎng)絡(luò)
§9-3 多端口微波網(wǎng)絡(luò)
習(xí)題
第十章 定向耦合器
§10-1 概述
§10-2 波導(dǎo)匹配雙T
§10-3 雙分支定向耦合器
§10-4 混合環(huán)
習(xí)題
第十一章 微波濾波器
§11-1 概述
§11-2 網(wǎng)絡(luò)的對(duì)偶電路
§11-3 低通原型濾波器
§11-4 頻率變換
§11-5 微波低通濾波器的工程實(shí)現(xiàn)
習(xí)題
下篇 天線基礎(chǔ)
引言
第十二章 電磁輻射的基礎(chǔ)理論
§12-1 正弦電磁場的位函數(shù)
§12-2 電流元的輻射
§12-3 磁流元的輻射
§12-4 基本面元的輻射
§12-5 電流小圓環(huán)的輻射
習(xí)題
第十三章 天線的主要參數(shù)及互易定理
§13-1 方向性函數(shù)及方向圖
§13-2 方向性系數(shù)
§13-3 天線的效率與增益
§13-4 天線的阻抗特性
§13-5 天線的工作頻帶
§13-6 互易定理
§13-7 天線的有效長度與有效面積
§13-8 接收天線的噪聲溫度
§13-9 傳輸方程
習(xí)題
第十四章 對(duì)稱振子
§14-1 對(duì)稱振子的模型及電流分布
§14-2 對(duì)稱振子的輻射場
§14-3 對(duì)稱振子的阻抗特性
§14-4 對(duì)稱振子的方向性系數(shù)
§14-5 折合振子
§14-6 對(duì)稱振子的饋電方法
習(xí)題
第十五章 縫隙天線
§15-1 平板縫隙天線
§15-2 波導(dǎo)縫隙天線
習(xí)題
第十六章 天線的互耦
§16-1 引言
§16-2 天線的互耦
§16-3 大地對(duì)天線性能的影響
§16-4 引向天線
習(xí)題
第十七章 天線陣
§17-1 概述
§17-2 增強(qiáng)方向性原理及方向性乘積定理
§17-3 n元均勻直線陣
§17-4 m×n元均勻平面陣
§17-5 均勻立體陣
習(xí)題
第十八章 面天線的基本理論
§18-1 概述
§18-2 平面口面輻射場的一般公式
§18-3 同相平面口面天線的方向性系數(shù)及面積利用系數(shù)
§18-4 同相矩形口面天線的輻射
§18-5 口面場不同相位分布對(duì)輻射的影響
習(xí)題
第十九章 喇叭天線
§19-1 概述
§19-2 矩形喇叭的內(nèi)場及口面場
§19-3 矩形喇叭的輻射場
§19-4 矩形喇叭的方向性
§19-5 矩形喇叭的工程設(shè)計(jì)
§19-6 圓形喇叭的輻射特性及工程設(shè)計(jì)
習(xí)題
第二十章 反射面天線
§20-1 概述
§20-2 旋轉(zhuǎn)拋物面天線的幾何參數(shù)及幾何光學(xué)特性
§20-3 旋轉(zhuǎn)拋物面天線的口面場
§20-4 旋轉(zhuǎn)拋物面天線的輻射特性
§20-5 旋轉(zhuǎn)拋物面天線的饋源
§20-6 卡塞格倫雙反射面天線
§20-7 賦形波束天線
習(xí)題
第二十一章 單脈沖(雷達(dá))天線
§21-1 單脈沖天線的工作原理及參數(shù)
§21-2 單脈沖天線的分析
§21-3 解決和差矛盾的方法
習(xí)題
第二十二章 電磁波理論的相關(guān)專題及應(yīng)用
§22-1 多普勒效應(yīng)
§22-2 電磁波的散射
§22-3 幾何繞射理論
§22-4 鐵氧體中電磁波的傳播特性及應(yīng)用
§22-5 等離子體中電磁波的傳播特性及應(yīng)用
附錄
附錄1 散度計(jì)算式的推導(dǎo)
附錄2 旋度計(jì)算式的推導(dǎo)
附錄3 矢量恒等式
附錄4 無線電頻段的劃分
附錄5 復(fù)波數(shù)的推導(dǎo)
附錄6 國產(chǎn)矩形波導(dǎo)參數(shù)表
附錄7 方向性乘積定理的證明
附錄8 H面喇叭H面輻射場中積分公式的推導(dǎo)
附錄9 矩形喇叭的方向性系數(shù)(推導(dǎo))
附錄10 卡塞格倫天線幾何參數(shù)之間的關(guān)系(推導(dǎo))
附錄11(偶數(shù)序號(hào))習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)
作 者:高建平 編著
出 版 社:西北工業(yè)大學(xué)出版社
出版時(shí)間:2008-1-1
版 次:1
頁 數(shù):468
字 數(shù):730000
印刷時(shí)間:2008-1-1
開 本:16開
紙 張:膠版紙
印 次:1
I S B N:9787561223314
包 裝:平裝
從科學(xué)的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是能夠釋出能量的物體,都會(huì)釋出電磁波。產(chǎn)生: 電磁波是電磁場的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)。電與磁可說是一體兩面,變動(dòng)的電會(huì)產(chǎn)生磁,變動(dòng)的磁則會(huì)產(chǎn)生電。變化的電場和變化的磁場...
從科學(xué)的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是能夠釋出能量的物體,都會(huì)釋出電磁波。 電與磁可說是一體兩面,變動(dòng)的電會(huì)產(chǎn)生磁,變動(dòng)的磁則會(huì)產(chǎn)生電。電磁的變動(dòng)就如同微風(fēng)輕拂水面產(chǎn)生水波一般,因此被稱為電磁波,...
電磁波的波速也就是光速光速定義值:c=299792458m/s光速計(jì)算值:c=(299792.50±0.10)km/s一般都的以3*10^8m/s。
格式:pdf
大?。?span id="iozckbr" class="single-tag-height">173KB
頁數(shù): 7頁
評(píng)分: 4.6
課時(shí) 1信息與信息傳播 [ 課堂鞏固 ] 1.信息與生活密不可分,如天空烏去密布,標(biāo)志著大雨可能降臨;上課時(shí),同學(xué)們舉手,標(biāo) 志著 ________________________。 2.我們生活在一個(gè)充滿信息的世界里, 通俗地講,信息是各種事物 ________________________, 消息中包含的內(nèi)容越多,信息量 ________________。 3. 信息 和信 息傳 播活動(dòng)經(jīng) 歷了 五次 巨大 的變革: _________________、文 字的 誕生 、 __________________、 _______________、___________________。 4.請(qǐng)你列舉出三種早期的信息傳播工具: ________________、_________________、 _________________________。 5.第一個(gè)發(fā)明電報(bào)機(jī)的是美國的發(fā)明
《電磁波原理與微波工程基礎(chǔ)》依據(jù)電磁場與微波技術(shù)學(xué)科內(nèi)容的知識(shí)系統(tǒng)與層次,將電磁場的基本原理,微波技術(shù)基礎(chǔ),天線原理,電波傳播的知識(shí)有機(jī)結(jié)合組成一體編寫成書。教材首先介紹了靜態(tài)電磁場、時(shí)變電磁場、平面電磁波的基本概念和性質(zhì);然后在電磁波原理基礎(chǔ)上,介紹了矩形波導(dǎo)、圓波導(dǎo)、同軸線、微帶等傳輸線的基本知識(shí);接著針對(duì)導(dǎo)行電磁波,介紹了微波傳輸線的基本理論,阻抗匹配的基本方法,微波網(wǎng)絡(luò)和常用微波元器件;之后又從電磁場輻射原理和傳輸線的知識(shí)出發(fā),介紹天線的輻射與接收原理、天線的參數(shù)、常用天線,以及輻射出去的電磁波在實(shí)際的地球表面空間傳播的基本知識(shí),最后,作為對(duì)本知識(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用與綜合,介紹了各種微波系統(tǒng)的工作原理。本教材適合高等學(xué)校通信工程、電子信息工程及相關(guān)學(xué)科等開設(shè)與電磁場、微波技術(shù)、天線和電波等內(nèi)容相關(guān)的課程本科生教材,或參考書,亦可作為電子信息工程師的參考用書。
第1章 矢量運(yùn)算與場論基礎(chǔ)
第2章 靜態(tài)電磁場
第3章 時(shí)變電磁場
第4章 平面電磁波
第5章 導(dǎo)行電磁波
第6章 微波傳輸線理論
第7章 微波網(wǎng)絡(luò)理論
第8章 微波元器件
第9章 有源微波電路
第10章 無線基礎(chǔ)
第11章 電波傳播
第12章 微波系統(tǒng)導(dǎo)論
按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來,就是電磁波譜。如果把每個(gè)波段的頻率由低至高依次排列的話,它們是工頻電磁波、無線電波(分為長波、中波、短波、微波)、紅外線、可見光、紫外線、X射線及γ射線。以無線電的波長最長,宇宙射線(x射線、γ射線和波長更短的射線)的波長最短。
首先,無線電波用于通信等,微波用于微波爐,紅外線用于遙控,熱成像儀,紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈等,可見光是大部分生物用來觀察事物的基礎(chǔ),紫外線用于醫(yī)用消毒,驗(yàn)證假鈔,測量距離,工程上的探傷等,X射線用于CT照相,伽瑪射線用于治療,使原子發(fā)生躍遷從而產(chǎn)生新的射線等。
無線電波1毫米~3000米(微波1毫米~1米)
紅外線0.76微米~1毫米(其中:近紅外短波為0.76~1.1微米,近紅外長波為1.1~2.5微米,中紅外為2.5~6微米,遠(yuǎn)紅外為6~15微米,超遠(yuǎn)紅外為15微米~1毫米)
可見光0.38微米~0.76微米
紫外線10納米~0.38微米
X射線1皮米~10納米
γ射線0.1皮米~1皮米
高能射線小于1皮米
傳真(電視)用的波長是3~6米
雷達(dá)用的波長在3米到幾毫米。
電磁輻射分類的英文縮寫:
γ = 伽馬射線
X射線:
HX = 硬X射線
SX = 軟X射線
紫外線:
EUV = 極端紫外線
NUV = 近紫外線
紅外線:
NIR = 近紅外線
MIR =中紅外線
FIR = 遠(yuǎn)紅外線
微波:
EHF = 極高頻
SHF = 超高頻
UHF = 特高頻
無線電波:
VHF = 甚高頻
HF = 高頻
MF = 中頻
LF = 低頻
VLF = 甚低頻
ULF = 特低頻
ELF = 極低頻
電磁波名稱 |
頻率范圍 |
波長范圍 |
光子能量范圍 |
周期范圍 |
|||||
(可能存在的最低頻電磁波) |
3.4×10-19Hz |
8.8×1026m |
1.4×10-33eV |
2.9×1018s |
|||||
無線電波 |
<300MHz |
>1m |
<1.24μeV |
>3.33ns |
|||||
微波 |
300MHz~300GHz |
1mm~1m |
1.24μeV~1.24meV |
3.33ps~3.33ns |
|||||
紅外線 |
300GHz~400THz |
750nm~1mm |
1.24meV~1.65eV |
2.5fs~3.33ps |
|||||
可見光 |
紅光 |
400THz~750THz |
400THz~480THz |
400nm~750nm |
620nm~750nm |
1.65eV~3.1eV |
1.65eV~2eV |
1.33fs~2.5fs |
2.07fs~2.5fs |
橙光 |
480THz~505THz |
595nm~620nm |
2eV~2.09eV |
1.98fs~2.07fs |
|||||
黃光 |
505THz~520THz |
575nm~595nm |
2.09eV~2.16eV |
1.92fs~1.98fs |
|||||
綠光 |
520THz~600THz |
500nm~575nm |
2.16eV~2.48eV |
1.67fs~1.92fs |
|||||
藍(lán)光 |
600THz~700THz |
430nm~500nm |
2.48eV~2.89eV |
1.43fs~1.67fs |
|||||
紫光 |
700THz~750THz |
400nm~430nm |
2.89eV~3.1eV |
1.33fs~1.43fs |
|||||
紫外線 |
750THz~30PHz |
10nm~400nm |
3.1eV~124eV |
33.3as~1.33fs |
|||||
X射線 |
30PHz~30EHz |
10pm~10nm |
124~124keV |
33.3zs~33.3as |
|||||
伽馬射線 |
>30EHz |
<10pm |
>124keV |
<33.3zs |
|||||
(可能存在的最高頻電磁波) |
1.85×1043Hz |
1.62×10-35m |
7.67×1028eV |
5.39×10-44s |
在19世紀(jì)末,意大利人馬可尼和俄國人波波夫同在1895年進(jìn)行了無線電通信試驗(yàn)。在此后的100年間,從3KHz直到300GHz頻譜被認(rèn)識(shí)、開發(fā)和逐步利用。隨著技術(shù)的發(fā)展,3KHz以下的極長波電磁波已經(jīng)可以產(chǎn)生出來了,300GHz以上的光學(xué)波段(紅外線)也逐漸可以用電子振蕩技術(shù)產(chǎn)生了,而不僅僅只是停留在量子躍遷產(chǎn)生(如激光器)的層面上了,如今用電子技術(shù)產(chǎn)生的電磁波頻率可以超過1000GHz(1THz),最高甚至可以達(dá)到幾萬GHz(幾十THz)。
根據(jù)不同的傳播特性,不同的使用業(yè)務(wù),對(duì)整個(gè)無線電頻譜進(jìn)行劃分,共分13段:至低頻、極低頻(ELF)、超低頻(SLF)、特低頻(ULF)、甚低頻(VLF)、低頻(LF)、中頻(MF),高頻(HF)、甚高頻(VHF)、特高頻(UHF)、超高頻(SHF)、極高頻(EHF)和至高頻,加上吉米波和忽米波,對(duì)應(yīng)的波段從吉米波、至長波(百兆米波)、極長波(十兆米波)、超長波(兆米波)、特長波(十萬米波)、甚長波(萬米波)、長波(千米波)、中波(百米波)、短波(十米波)、甚短波(米波)、特短波(分米波)、超短波(厘米波)、極短波(毫米波)、至短波(絲米波)和忽米波(從分米波到毫米波的3種統(tǒng)稱為微波)。見下表。
段號(hào) |
頻段名稱 |
頻段范圍(含上限不含下限) |
波段名稱1 |
波段名稱2 |
波長范圍(含下限不含上限) |
備注 |
-1 |
0.03~0.3赫 |
吉米波 |
10~1Gm |
/ |
||
0 |
至低頻 |
0.3~3赫 |
至長波 |
百兆米波 |
1000~100Mm |
/ |
1 |
極低頻 |
3~30赫 |
極長波 |
十兆米波 |
100~10Mm |
/ |
2 |
超低頻 |
30~300赫 |
超長波 |
兆米波 |
10~1Mm |
/ |
3 |
特低頻 |
300~3000赫 |
特長波 |
十萬米波 |
1000~100km |
/ |
4 |
甚低頻 |
3~30千赫 |
甚長波 |
萬米波 |
100~10km |
/ |
5 |
低頻 |
30~300千赫 |
長波 |
千米波 |
10~1km |
/ |
6 |
中頻 |
300~3000千赫 |
中波 |
百米波 |
1000~100m |
/ |
7 |
高頻 |
3~30兆赫 |
短波 |
十米波 |
100~10m |
/ |
8 |
甚高頻 |
30~300兆赫 |
甚短波 |
米波 |
10~1m |
/ |
9 |
特高頻 |
300~3000兆赫 |
特短波 |
分米波 |
10~1dm |
微波 |
10 |
超高頻 |
3~30吉赫 |
超短波 |
厘米波 |
10~1cm |
|
11 |
極高頻 |
30~300吉赫 |
極短波 |
毫米波 |
10~1mm |
|
12 |
至高頻 |
300~3000吉赫 |
至短波 |
絲米波 |
1~0.1mm |
/ |
13 |
3000~30000吉赫 |
忽米波 |
0.1~0.01mm |
/ |