電磁場與電磁波（簡體書）

《高等院校信息與通信工程系列教材：電磁場與電磁波》以基本電磁現象的普遍規律為基礎，分析和闡述電磁場與電磁波的基本概念、原理及其基本應用，注重展現電磁場理論與微波技術領域的最新科技成果。全書共分9章，主要內容安排如下：
第1章介紹正交坐標系和矢量分析的基本方法、基本定理；第2章分析靜電場、恒定電場的基本方程及其性質，討論靜態電場的邊界條件，介紹電位、電偶極子、靜電場中的導體及電容、電場能量及電場力等；第3章分析恒定磁場的基本方程及其性質，討論恒定磁場的邊界條件，介紹矢量磁位、電感、磁場能量及磁場力等；第4章介紹靜態場的邊值問題，闡述鏡像法、分離變量法、有限差分法及其應用等；第5章以麥克斯韋方程組為核心研究時變電磁場的性質，並分析其邊界條件，介紹坡印亭矢量、交變場的位等；第6章介紹平面電磁波在無界媒質中的傳播，包括平面波的性質、電磁波的極化、平面波在良介質及良導體中的傳播特性等，並介紹時域有限差分法；第7章研究電磁波在理想導體表面、理想介質分界面及導電媒質分界面的反射和折射，分析入射空間及透射空間場的性質，並介紹菲涅耳公式、人工電磁材料等；第8章介紹導行電磁波的種類、雙導體傳輸線的性質，分析波導管中電磁場的分佈規律、電磁波的傳播特性，介紹導波傳輸系統、諧振腔的基本應用及基片集成波導的概念；第9章介紹電磁波的輻射，包括電偶極子、磁偶極子輻射、電磁場的對偶性、對稱振子天線的輻射特性、天線基本參數及應用等。
《高等院校信息與通信工程系列教材：電磁場與電磁波》可以作為電子科學與技術、電子信息工程、通信工程、電磁場與無線技術等專業的教材，也可供從事電波傳播、射頻技術、微波技術、電磁兼容技術的科研和工程技術人員參考。

張洪欣，北京郵電大學電子工程學院教授、博士生導師，電子工程學院學術委員會委員，通信與微波工程研究室主任。兼任國家自然科學基金同行評議專家、教育部學位與研究生教育發展中心評議專家、中國電子學會DSP應用專家委員會委員、北京電子電器協會電磁兼容分會委員、中國通信學會電磁兼容分會委員、中華預防醫學會自由基預防醫學專業委員會委員、北京市科學技術獎勵評審專家、工信部科技人才庫專家、江蘇省科技計劃評審專家、浙江省自然科學基金評議專家、IET高級會員。長期從事無線通信、信號與信息處理、微波工程與電磁兼容、生物電子等領域的教學和研究工作。先後開設“電磁場與電磁波”、“物理光學”、“計算電磁學的數值方法”、“生物電子學”、“通信原理”、“計算機原理”、“電路分析”、“數字電路技術”、“電工測量”等多門本科生及研究生課程。發表學術論文140餘篇，其中SCI檢索20餘篇、E1檢索80餘篇。主持及主研國家級、省部級及企業合作科研項目30余項。申請國家發明專利5項，出版著作2部，主審教材1部，編寫標準1部。獲得優秀論文獎5項、教學成果獎2項。

《高等院校信息與通信工程系列教材:電磁場與電磁波》以基本電磁現象的普遍規律為基礎，分析和闡述電磁場與電磁波的基本概念、原理及其基本應用，注重展現電磁場理論與微波技術領域的最新科技成果。《高等院校信息與通信工程系列教材:電磁場與電磁波》可以作為電子科學與技術、電子信息工程、通信工程、電磁場與無線技術等專業的教材，也可供從事電波傳播、射頻技術、微波技術、電磁兼容技術的科研和工程技術人員參考。

緒論
第1章矢量分析
1．1矢量代數
1．1．1標量和矢量
1．1．2矢量的加法和減法
1．1．3矢量的乘法
1．2三種常用的坐標系
1．2．1正交坐標系
1．2．2直角坐標系
1．2．3圓柱坐標系
1．2．4球坐標系
1．3標量場的梯度
1．3．1標量場的等值面
1．3．2方向導數
1．3．3梯度
1．4矢量場的通量與散度
1．4．1通量
1．4．2散度
1．4．3散度定理．
1．5矢量場的環量與旋度
1．5．1環量
1．5．2旋度
1．5．3斯托克斯定理
1．6無旋場與無散場
1．6．1無旋場
1．6．2無散場
1．7拉普拉斯運算與格林定理
1．7．1拉普拉斯運算
1．7．2格林定理
1．8亥姆霍茲定理
1．9衝擊函數及其性質
習題

第2章靜電場與恒定電場
2．1庫侖定律與電場強度
2．1．1庫侖定律
2．1．2電場強度及其疊加原理
2．2電場強度的通量和散度
2．2．1電場強度的通量
2．2．2電場強度的散度
2．3電場強度的環量及旋度
2．3．1電場強度的環量
2．3．2電場強度的旋度
2．4靜電場的電位函數
2．4．1電場強度與電位函數
2．4．2電位函數的表達式
2．5電偶極子
2．5．1電偶極子的電位函數
2．5．2電偶極子靜電場的電場強度
2．5．3電偶極子靜電場的等位面和電場線
2．6靜電場中的導體和介質
2．6．1靜電場中的導體
2．6．2靜電場中的介質
2．6．3介質中電位移矢量的通量和散度
2．6．4電位移矢量與電場強度的關係
2．7泊松方程與拉普拉斯方程
2．8靜電場的邊界條件
2．8．1電位移矢量的法向邊界條件
2．8．2電場強度的切向邊界條件
2．8．3電位函數的邊界條件
2．9導體系統的電容
2．9．1雙導體及孤立導體的電容
2．9．2多導體的電容係數與部分電容
2．10靜電場的能量與靜電力
2．10．1靜電場的能量
2．10．2靜電場的能量密度
2．10．3靜電力
2．11恒定電場
2．11．1電流與電流密度矢量
2．11．2恒定電場的基本性質
2．11．3恒定電場的邊界條件
2．11．4靜電場比擬法與電導
2．11．5損耗功率與焦耳定律
習題

第3章恒定磁場
第4章靜態場的邊值問題及其解法
第5章時變電磁場
第6章無界媒質中的均勻平面波
第7章均勻平面波在分界面的反射與折射
第8章導行電磁波
第9章電磁輻射
附錄A矢量基本運算公式
附錄B洛倫茲規範
附錄C無線電頻段劃分
附錄D常用導體材料的參數
附錄E常用介質材料的參數
附錄F常用物理常數
附錄G維吸收邊界條件UPML的實現
附錄H習題參考答案
參考文獻