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1 LED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

2.8.5 1/4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

2.10.3 SWR，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6 X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12 EMF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

7.2.2 E和H之间的一般关系

科技摘要13 RFID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

8.7 E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

9.3.3 1/4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