電磁場(chǎng)與電磁波第四版 高等教育出版社 緒論

1、 緒緒 論論一、課程的性質(zhì)和任務(wù) “電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波”是高等學(xué)校電子信息類(lèi)及電氣信是高等學(xué)校電子信息類(lèi)及電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生息類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生必修的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課必修的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，課程涵蓋的，課程涵蓋的內(nèi)容是電子、電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生應(yīng)具備知識(shí)結(jié)內(nèi)容是電子、電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生應(yīng)具備知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。近代科學(xué)的發(fā)展表明，電磁場(chǎng)與構(gòu)的重要組成部分。近代科學(xué)的發(fā)展表明，電磁場(chǎng)與電磁波基本理論又是一些交叉學(xué)科的生長(zhǎng)點(diǎn)和新興邊電磁波基本理論又是一些交叉學(xué)科的生長(zhǎng)點(diǎn)和新興邊緣學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)，而且對(duì)完善自身素質(zhì)，增強(qiáng)適應(yīng)緣學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)，而且對(duì)完善自身素質(zhì)，增強(qiáng)適應(yīng)能力和創(chuàng)造能力長(zhǎng)遠(yuǎn)

2、地發(fā)揮作用。能力和創(chuàng)造能力長(zhǎng)遠(yuǎn)地發(fā)揮作用。 本課程將在本課程將在“大學(xué)物理（電磁學(xué)）大學(xué)物理（電磁學(xué)）”的基礎(chǔ)上，進(jìn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究宏觀電磁現(xiàn)象和電磁過(guò)程的基本規(guī)律及其分一步研究宏觀電磁現(xiàn)象和電磁過(guò)程的基本規(guī)律及其分析計(jì)算方法。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，掌握基本的宏觀電磁析計(jì)算方法。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，掌握基本的宏觀電磁理論，具備分析和解決基本的電磁場(chǎng)工程問(wèn)題的能力。理論，具備分析和解決基本的電磁場(chǎng)工程問(wèn)題的能力。 先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理（電磁學(xué)），電路，先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理（電磁學(xué)），電路，電動(dòng)力學(xué)等電動(dòng)力學(xué)等后繼課程：通信原理，數(shù)字信號(hào)處理，微波理論等后繼課程：通信原理，數(shù)字信號(hào)處理，

3、微波理論等 二、電磁場(chǎng)理論的主要研究領(lǐng)域二、電磁場(chǎng)理論的主要研究領(lǐng)域 作為理論物理學(xué)的一個(gè)重要研究分支，主要致力于統(tǒng)作為理論物理學(xué)的一個(gè)重要研究分支，主要致力于統(tǒng)一場(chǎng)理論和宏觀量子電動(dòng)力學(xué)的研究。一場(chǎng)理論和宏觀量子電動(dòng)力學(xué)的研究。 作為無(wú)線電技術(shù)的理論基礎(chǔ)，集中于三大類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題作為無(wú)線電技術(shù)的理論基礎(chǔ)，集中于三大類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題的研究。的研究。三大類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題：三大類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題： 1、 能源能源-電磁場(chǎng)（或電磁波）作為能量的一種形式，電磁場(chǎng)（或電磁波）作為能量的一種形式，是當(dāng)今世界最重要的能源，其研究領(lǐng)域涉及電磁能量是當(dāng)今世界最重要的能源，其研究領(lǐng)域涉及電磁能量的產(chǎn)生、儲(chǔ)存、變換、傳輸和綜合利用。的產(chǎn)生

4、、儲(chǔ)存、變換、傳輸和綜合利用。2、 信息傳輸信息傳輸-電磁波作為信息傳輸?shù)妮d體，成為當(dāng)電磁波作為信息傳輸?shù)妮d體，成為當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)發(fā)布和獲取信息的主要手段，主要研究領(lǐng)今人類(lèi)社會(huì)發(fā)布和獲取信息的主要手段，主要研究領(lǐng)域?yàn)樾畔⒌漠a(chǎn)生、獲取、交換、傳輸、儲(chǔ)存、處理、域?yàn)樾畔⒌漠a(chǎn)生、獲取、交換、傳輸、儲(chǔ)存、處理、再現(xiàn)和綜合利用。再現(xiàn)和綜合利用。3、 探測(cè)手段探測(cè)手段-電磁波作為探測(cè)未知世界的一種重要電磁波作為探測(cè)未知世界的一種重要手段，主手段，主 要研究領(lǐng)域?yàn)殡姶挪ㄅc目標(biāo)的相互作用特性、要研究領(lǐng)域?yàn)殡姶挪ㄅc目標(biāo)的相互作用特性、目標(biāo)特征的獲取與重建、探測(cè)新技術(shù)等。目標(biāo)特征的獲取與重建、探測(cè)新技術(shù)等。 三、電

5、磁場(chǎng)理論發(fā)展簡(jiǎn)史電磁場(chǎng)理論發(fā)展簡(jiǎn)史 1電磁場(chǎng)理論的早期研究電磁場(chǎng)理論的早期研究 電、磁現(xiàn)象是大自然最重要的往來(lái)現(xiàn)象，也是最電、磁現(xiàn)象是大自然最重要的往來(lái)現(xiàn)象，也是最早被科學(xué)家們關(guān)心和研究的物理現(xiàn)象，其中貢獻(xiàn)最早被科學(xué)家們關(guān)心和研究的物理現(xiàn)象，其中貢獻(xiàn)最 大的有來(lái)頓、富蘭克林、伏打、法拉第等科學(xué)家。大的有來(lái)頓、富蘭克林、伏打、法拉第等科學(xué)家。 19世紀(jì)以前，電、磁現(xiàn)象作為兩個(gè)獨(dú)立的物理現(xiàn)世紀(jì)以前，電、磁現(xiàn)象作為兩個(gè)獨(dú)立的物理現(xiàn) 象，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電與磁的聯(lián)系。但是由于這些研究象，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電與磁的聯(lián)系。但是由于這些研究 （特別是伏打（特別是伏打1799年發(fā)明了電池），為電磁學(xué)理論年發(fā)明了電池），為電磁學(xué)

6、理論的建立奠定了基礎(chǔ)。的建立奠定了基礎(chǔ)。2電磁場(chǎng)理論的建立電磁場(chǎng)理論的建立 18世紀(jì)末期，德國(guó)哲學(xué)家謝林認(rèn)為，宇宙是有活力世紀(jì)末期，德國(guó)哲學(xué)家謝林認(rèn)為，宇宙是有活力的，而不是僵死的。他認(rèn)為電就是宇宙的活力，是宇的，而不是僵死的。他認(rèn)為電就是宇宙的活力，是宇宙的靈魂；電、磁、光、熱是相互聯(lián)系的。宙的靈魂；電、磁、光、熱是相互聯(lián)系的。 奧斯特是謝林的信徒，他從奧斯特是謝林的信徒，他從18071807年開(kāi)始研究電磁之間年開(kāi)始研究電磁之間的關(guān)系。的關(guān)系。18201820年，他發(fā)現(xiàn)電流以力作用于磁針。年，他發(fā)現(xiàn)電流以力作用于磁針。安培發(fā)現(xiàn)作用力的方向和電流的方向以及磁針到通過(guò)電安培發(fā)現(xiàn)作用力的方向和電流

7、的方向以及磁針到通過(guò)電流的導(dǎo)線的垂直線方向相互垂直，并定量建立了若干數(shù)流的導(dǎo)線的垂直線方向相互垂直，并定量建立了若干數(shù)學(xué)公式。學(xué)公式。 。 法拉第在謝林的影響下，相信電、磁、光、熱是相互法拉第在謝林的影響下，相信電、磁、光、熱是相互聯(lián)系的。奧斯特聯(lián)系的。奧斯特1820年發(fā)現(xiàn)電流以力作用于磁針后，法年發(fā)現(xiàn)電流以力作用于磁針后，法拉第敏銳地意識(shí)到，電可以對(duì)磁產(chǎn)生作用，磁也一定能拉第敏銳地意識(shí)到，電可以對(duì)磁產(chǎn)生作用，磁也一定能夠?qū)﹄姰a(chǎn)生影響。夠?qū)﹄姰a(chǎn)生影響。1821年他開(kāi)始探索磁生電的實(shí)驗(yàn)?zāi)晁_(kāi)始探索磁生電的實(shí)驗(yàn) 。 1831年他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁捧插入導(dǎo)體線圈時(shí)年他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁捧插入導(dǎo)體線圈時(shí),導(dǎo)線圈中就產(chǎn)

8、生導(dǎo)線圈中就產(chǎn)生電流。這表明，電與磁之間存在著密切的聯(lián)系電流。這表明，電與磁之間存在著密切的聯(lián)系 。 麥克斯韋深入研究并探討了電與磁之間麥克斯韋深入研究并探討了電與磁之間發(fā)生作用的問(wèn)題，發(fā)展了場(chǎng)的概念。在法發(fā)生作用的問(wèn)題，發(fā)展了場(chǎng)的概念。在法拉第實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了宏觀電磁現(xiàn)象拉第實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律，引進(jìn)位移電流的概念的規(guī)律，引進(jìn)位移電流的概念, ,并預(yù)言了電并預(yù)言了電磁波的存在磁波的存在 。這個(gè)概念的核心思想是：變。這個(gè)概念的核心思想是：變化著的電場(chǎng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)；與變化著的磁場(chǎng)化著的電場(chǎng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)；與變化著的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。在此基礎(chǔ)上提出了一套產(chǎn)生電場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。在此基礎(chǔ)上

9、提出了一套偏微分方程來(lái)表達(dá)電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律，偏微分方程來(lái)表達(dá)電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律，稱(chēng)為麥克斯韋方程組，是經(jīng)典電磁學(xué)的基稱(chēng)為麥克斯韋方程組，是經(jīng)典電磁學(xué)的基本方程。本方程。3電磁場(chǎng)理論的應(yīng)用和發(fā)展電磁場(chǎng)理論的應(yīng)用和發(fā)展 1887年，德國(guó)科學(xué)家赫茲用火花隙激勵(lì)一年，德國(guó)科學(xué)家赫茲用火花隙激勵(lì)一個(gè)環(huán)狀天線，用另一個(gè)帶隙的環(huán)狀天線接個(gè)環(huán)狀天線，用另一個(gè)帶隙的環(huán)狀天線接收，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于電磁波存在的預(yù)收，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于電磁波存在的預(yù)言，這一重要的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致了后來(lái)無(wú)線電報(bào)言，這一重要的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致了后來(lái)無(wú)線電報(bào)的發(fā)明。從此開(kāi)始了電磁場(chǎng)理論應(yīng)用與發(fā)的發(fā)明。從此開(kāi)始了電磁場(chǎng)理論應(yīng)用與發(fā)展時(shí)代，并且發(fā)展成為當(dāng)

10、代最引人注目的展時(shí)代，并且發(fā)展成為當(dāng)代最引人注目的學(xué)科之一。學(xué)科之一。(1(1）無(wú)線電報(bào)）無(wú)線電報(bào) 18951895年，意大利馬可尼成功年，意大利馬可尼成功地進(jìn)行了地進(jìn)行了 2.52.5公里距離的無(wú)線電報(bào)傳送實(shí)公里距離的無(wú)線電報(bào)傳送實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)。18961896年，波波夫進(jìn)行了約年，波波夫進(jìn)行了約250250米距離的類(lèi)米距離的類(lèi)似試驗(yàn)似試驗(yàn), 1899, 1899年年, , 無(wú)線電報(bào)跨越英吉利海峽無(wú)線電報(bào)跨越英吉利海峽的試驗(yàn)成功；的試驗(yàn)成功；19011901年，跨年，跨 越大西洋的越大西洋的32003200公里距離的試驗(yàn)成功。馬可尼以其在無(wú)線電公里距離的試驗(yàn)成功。馬可尼以其在無(wú)線電報(bào)等領(lǐng)域的成就，

11、獲得了報(bào)等領(lǐng)域的成就，獲得了19091909年的諾貝爾物年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。無(wú)線電報(bào)的發(fā)明，開(kāi)始了利用電磁理學(xué)獎(jiǎng)。無(wú)線電報(bào)的發(fā)明，開(kāi)始了利用電磁波時(shí)期。波時(shí)期。（2 2）有線電話(huà)有線電話(huà) 18761876年年, ,美國(guó)美國(guó)A.G.A.G.貝爾在貝爾在美國(guó)建國(guó)美國(guó)建國(guó)100100周年博覽會(huì)上展示了他所發(fā)明周年博覽會(huì)上展示了他所發(fā)明 的有線電話(huà)。此后的有線電話(huà)。此后, ,有線電話(huà)便迅速普及開(kāi)有線電話(huà)便迅速普及開(kāi)來(lái)。來(lái)。 (3)(3)廣播廣播 19061906年，美國(guó)費(fèi)森登用年，美國(guó)費(fèi)森登用5050千赫頻千赫頻率發(fā)電機(jī)作發(fā)射機(jī)，用微音器接入天線實(shí)率發(fā)電機(jī)作發(fā)射機(jī)，用微音器接入天線實(shí)現(xiàn)調(diào)制，使大西洋航

12、船上的報(bào)務(wù)員聽(tīng)到了現(xiàn)調(diào)制，使大西洋航船上的報(bào)務(wù)員聽(tīng)到了他從波士頓播出的音樂(lè)。他從波士頓播出的音樂(lè)。19191919年，第一個(gè)年，第一個(gè)定時(shí)播發(fā)定時(shí)播發(fā) 語(yǔ)言和音樂(lè)的無(wú)線電廣播電臺(tái)在語(yǔ)言和音樂(lè)的無(wú)線電廣播電臺(tái)在英國(guó)建成。次年，在美國(guó)的匹茲堡城又建英國(guó)建成。次年，在美國(guó)的匹茲堡城又建成一座無(wú)線電廣播電臺(tái)。成一座無(wú)線電廣播電臺(tái)。（4 4）電視）電視 18841884年，德國(guó)尼普科夫提出機(jī)年，德國(guó)尼普科夫提出機(jī)械掃描電視的設(shè)想，械掃描電視的設(shè)想，19271927年，英國(guó)貝爾德年，英國(guó)貝爾德成功地用電話(huà)線路把圖像從倫敦傳至大西成功地用電話(huà)線路把圖像從倫敦傳至大西 洋中的船上。茲沃霄金在洋中的船上。茲沃霄

13、金在19231923和和19241924年相年相繼發(fā)明了攝像管和顯像管。繼發(fā)明了攝像管和顯像管。19311931年，他組年，他組裝成世界上第一個(gè)全電子電視系統(tǒng)。裝成世界上第一個(gè)全電子電視系統(tǒng)。（5 5）雷達(dá)（）雷達(dá)（Radio Detection and RangingRadio Detection and Ranging）二次世界大戰(zhàn)前夕，飛機(jī)成為主要進(jìn)攻武器。二次世界大戰(zhàn)前夕，飛機(jī)成為主要進(jìn)攻武器。英、美、德、法等國(guó)競(jìng)相研制一類(lèi)能夠早期警戒英、美、德、法等國(guó)競(jìng)相研制一類(lèi)能夠早期警戒飛機(jī)的裝置。飛機(jī)的裝置。19361936年，英國(guó)的瓦特設(shè)計(jì)的警戒雷年，英國(guó)的瓦特設(shè)計(jì)的警戒雷達(dá)最先投入了運(yùn)行。

14、有效地警戒了來(lái)自德國(guó)的轟達(dá)最先投入了運(yùn)行。有效地警戒了來(lái)自德國(guó)的轟炸機(jī)。炸機(jī)。19381938年，美國(guó)研制成第一部能指揮火炮射年，美國(guó)研制成第一部能指揮火炮射擊的火炮控制雷達(dá)。擊的火炮控制雷達(dá)。19401940年，多腔磁控管的發(fā)明，年，多腔磁控管的發(fā)明，微波雷達(dá)的研制成為可能。微波雷達(dá)的研制成為可能。19441944年，能夠自動(dòng)跟年，能夠自動(dòng)跟蹤飛機(jī)的雷達(dá)研制成功。蹤飛機(jī)的雷達(dá)研制成功。19451945年，能消除背景干年，能消除背景干擾顯示運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的顯示技術(shù)的發(fā)明擾顯示運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的顯示技術(shù)的發(fā)明, ,使雷達(dá)更加完使雷達(dá)更加完善。在整個(gè)第二次世界大戰(zhàn)期間善。在整個(gè)第二次世界大戰(zhàn)期間, ,雷達(dá)成了電

15、磁場(chǎng)雷達(dá)成了電磁場(chǎng)理論最活躍的部分。理論最活躍的部分。（6 6）衛(wèi)星通信技術(shù)）衛(wèi)星通信技術(shù) 19581958年年, , 美國(guó)發(fā)射低軌美國(guó)發(fā)射低軌的的“斯科爾斯科爾”衛(wèi)星成功衛(wèi)星成功, ,這是第一顆用于通這是第一顆用于通信的試驗(yàn)衛(wèi)星。信的試驗(yàn)衛(wèi)星。19641964年年, ,借助定點(diǎn)同步通信借助定點(diǎn)同步通信衛(wèi)星首次實(shí)現(xiàn)了美、衛(wèi)星首次實(shí)現(xiàn)了美、 歐、非三大洲的通信歐、非三大洲的通信和電視轉(zhuǎn)播。和電視轉(zhuǎn)播。19651965年年, ,第一顆商用定點(diǎn)同步第一顆商用定點(diǎn)同步衛(wèi)星投入運(yùn)行。衛(wèi)星投入運(yùn)行。19691969年年, , 大西洋、太平洋大西洋、太平洋和印度洋上空均已有定點(diǎn)同步通信衛(wèi)星和印度洋上空均已有

16、定點(diǎn)同步通信衛(wèi)星, ,衛(wèi)衛(wèi)星地球站已遍布世界各國(guó)，這些衛(wèi)星地球星地球站已遍布世界各國(guó)，這些衛(wèi)星地球站又和本國(guó)或本地區(qū)的通信網(wǎng)接通。衛(wèi)星站又和本國(guó)或本地區(qū)的通信網(wǎng)接通。衛(wèi)星通信經(jīng)歷通信經(jīng)歷1010年的發(fā)展，終趨于成熟。年的發(fā)展，終趨于成熟。（7 7）衛(wèi)星定位技術(shù)）衛(wèi)星定位技術(shù) 19581958年衛(wèi)星發(fā)射成功后，人年衛(wèi)星發(fā)射成功后，人們?cè)噲D將雷達(dá)引入衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)以衛(wèi)星為基地對(duì)地們?cè)噲D將雷達(dá)引入衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)以衛(wèi)星為基地對(duì)地球表面及近地空間目標(biāo)的定位和導(dǎo)航。球表面及近地空間目標(biāo)的定位和導(dǎo)航。19581958年底，年底，美國(guó)開(kāi)始研究實(shí)施這一計(jì)劃，于美國(guó)開(kāi)始研究實(shí)施這一計(jì)劃，于19641964年研究成功年研究

17、成功子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。19731973年美國(guó)提出了由年美國(guó)提出了由2424顆顆衛(wèi)星組成的實(shí)用系統(tǒng)新方案，即衛(wèi)星組成的實(shí)用系統(tǒng)新方案，即GPSGPS計(jì)劃。它是英計(jì)劃。它是英文文 Navigation Satellite Timing and Navigation Satellite Timing and Ranging /Global Positioning System Ranging /Global Positioning System 的字頭的字頭縮寫(xiě)縮寫(xiě)NAVSTAR/GPSNAVSTAR/GPS的簡(jiǎn)稱(chēng)，其含義是利用導(dǎo)航衛(wèi)星的簡(jiǎn)稱(chēng)，其含義是利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距

18、。進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距。19901990年最終的年最終的GPSGPS方案是由方案是由2121顆顆工作衛(wèi)星和工作衛(wèi)星和3 3顆在軌備用衛(wèi)星組成。顆在軌備用衛(wèi)星組成。 四、電磁場(chǎng)理論的主要研究對(duì)象四、電磁場(chǎng)理論的主要研究對(duì)象 1、 電磁場(chǎng)的基本屬性及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律電磁場(chǎng)的基本屬性及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律 2 2、波與物質(zhì)的相互作用及信息的提取、波與物質(zhì)的相互作用及信息的提取 3 3、 電磁場(chǎng)系統(tǒng)的計(jì)算方法，仿真技術(shù)電磁場(chǎng)系統(tǒng)的計(jì)算方法，仿真技術(shù) 4 4、工程技術(shù)應(yīng)用中的電磁場(chǎng)理論問(wèn)題、工程技術(shù)應(yīng)用中的電磁場(chǎng)理論問(wèn)題五、學(xué)習(xí)的目的、方法及其要求五、學(xué)習(xí)的目的、方法及其要求1 1、掌握宏觀電磁場(chǎng)的基本屬性和運(yùn)動(dòng)規(guī)律、掌握宏

19、觀電磁場(chǎng)的基本屬性和運(yùn)動(dòng)規(guī)律 2 2、掌握宏觀電磁場(chǎng)問(wèn)題的基本求解方法、掌握宏觀電磁場(chǎng)問(wèn)題的基本求解方法 3 3、了解宏觀電磁場(chǎng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域及其原理、了解宏觀電磁場(chǎng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域及其原理 4 4、訓(xùn)練分析問(wèn)題、歸納問(wèn)題的科學(xué)方法、訓(xùn)練分析問(wèn)題、歸納問(wèn)題的科學(xué)方法 5 5、培養(yǎng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力、培養(yǎng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力 6 6、動(dòng)手、動(dòng)腦，獨(dú)立完成作業(yè)，做好課堂筆記、動(dòng)手、動(dòng)腦，獨(dú)立完成作業(yè)，做好課堂筆記 7 7、精讀一至二本教學(xué)參考書(shū)、精讀一至二本教學(xué)參考書(shū)六、主要參考書(shū)六、主要參考書(shū)【1】謝處方，電磁場(chǎng)與電磁波，第四版謝處方，電磁場(chǎng)與電磁波，第四版 高高等教育出版社等教育出版社

20、【2】 畢德顯，電磁場(chǎng)理論，電子工業(yè)出版畢德顯，電磁場(chǎng)理論，電子工業(yè)出版社社【3】 郭碩鴻，電動(dòng)力學(xué)（第二版）郭碩鴻，電動(dòng)力學(xué)（第二版）【4】 王薔等，電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，清華大學(xué)王薔等，電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)，清華大學(xué)出版社出版社廣播、電視，還是導(dǎo)航、遙控遙測(cè)，都是通過(guò)電磁波廣播、電視，還是導(dǎo)航、遙控遙測(cè)，都是通過(guò)電磁波傳遞信息來(lái)進(jìn)行工作的。因此以宏觀電磁理論為基礎(chǔ)，傳遞信息來(lái)進(jìn)行工作的。因此以宏觀電磁理論為基礎(chǔ)，電磁信息的傳輸和轉(zhuǎn)換為核心的電磁場(chǎng)與電磁波工程電磁信息的傳輸和轉(zhuǎn)換為核心的電磁場(chǎng)與電磁波工程技術(shù)將充分發(fā)揮其重要作用。下面以無(wú)線電通信系統(tǒng)技術(shù)將充分發(fā)揮其重要作用。下面以無(wú)線電通信系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)

21、明。為例來(lái)說(shuō)明。接收機(jī)接收天線饋線導(dǎo)行波導(dǎo)行波導(dǎo)行波導(dǎo)行波發(fā)射機(jī)發(fā)射天線饋線導(dǎo)行波導(dǎo)行波 發(fā)射機(jī)末級(jí)回路產(chǎn)生的高頻振蕩電流經(jīng)過(guò)饋線送發(fā)射機(jī)末級(jí)回路產(chǎn)生的高頻振蕩電流經(jīng)過(guò)饋線送到發(fā)射天線，通過(guò)發(fā)射天線將其轉(zhuǎn)換成電磁波輻射出到發(fā)射天線，通過(guò)發(fā)射天線將其轉(zhuǎn)換成電磁波輻射出去；到了接收端，電磁波在接收天線上感生高頻振蕩去；到了接收端，電磁波在接收天線上感生高頻振蕩電流，再經(jīng)饋線將高頻振蕩電流送到接收機(jī)輸入回路，電流，再經(jīng)饋線將高頻振蕩電流送到接收機(jī)輸入回路，這就完成了信息的傳遞。在這個(gè)過(guò)程中，經(jīng)歷了電磁這就完成了信息的傳遞。在這個(gè)過(guò)程中，經(jīng)歷了電磁波的波的傳輸傳輸、發(fā)射發(fā)射、傳播傳播、接收接收等過(guò)程。

22、等過(guò)程。 傳輸導(dǎo)行電磁波 發(fā)射和接收天線 傳播入射、反射、透射、繞射一些常見(jiàn)的天線和饋線中、短波發(fā)射天線中、短波發(fā)射天線微波接力天線微波接力天線卡塞格侖天線MMDS-A型微波天線MMDS-C型微波天線對(duì)數(shù)周期天線矩形波導(dǎo)圓波導(dǎo)平行雙線同軸線微帶線 要掌握天線發(fā)射和接收電磁波的機(jī)理和性能，要掌握天線發(fā)射和接收電磁波的機(jī)理和性能，必須掌握電磁場(chǎng)與電磁波的基本理論和技術(shù)。必須掌握電磁場(chǎng)與電磁波的基本理論和技術(shù)。 要掌握電磁波傳輸?shù)臋C(jī)理和性能，了解構(gòu)成要掌握電磁波傳輸?shù)臋C(jī)理和性能，了解構(gòu)成導(dǎo)波系統(tǒng)的元件和器件的性能，就必須掌握電磁導(dǎo)波系統(tǒng)的元件和器件的性能，就必須掌握電磁場(chǎng)與電磁波的基本理論和技術(shù)。場(chǎng)

23、與電磁波的基本理論和技術(shù)。 要掌握電磁波傳播的機(jī)理和性能，了解電磁要掌握電磁波傳播的機(jī)理和性能，了解電磁波在水下或地下如何傳播，了解在地面站和衛(wèi)星波在水下或地下如何傳播，了解在地面站和衛(wèi)星之間如何傳播，就必須掌握電磁場(chǎng)與電磁波的基之間如何傳播，就必須掌握電磁場(chǎng)與電磁波的基本理論和技術(shù)。本理論和技術(shù)。 總之，一切無(wú)線電工程系統(tǒng)，如前面提到的總之，一切無(wú)線電工程系統(tǒng)，如前面提到的移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、雷達(dá)、電視、微波遙移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、雷達(dá)、電視、微波遙感感都包含許許多多電磁場(chǎng)與電磁波的基礎(chǔ)理都包含許許多多電磁場(chǎng)與電磁波的基礎(chǔ)理論問(wèn)論問(wèn)題，題， 而且不斷地對(duì)以電磁場(chǎng)與電磁波為基礎(chǔ)理論的無(wú)而且不斷地

24、對(duì)以電磁場(chǎng)與電磁波為基礎(chǔ)理論的無(wú)線電技術(shù)、微波技術(shù)提出新的課題。因而電磁場(chǎng)與電線電技術(shù)、微波技術(shù)提出新的課題。因而電磁場(chǎng)與電磁波基礎(chǔ)理論將始終發(fā)揮著重要作用，且不斷擴(kuò)充其磁波基礎(chǔ)理論將始終發(fā)揮著重要作用，且不斷擴(kuò)充其應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)用領(lǐng)域。 此外，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子、電氣系統(tǒng)此外，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子、電氣系統(tǒng)獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。運(yùn)行中的電子、電氣設(shè)備大獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。運(yùn)行中的電子、電氣設(shè)備大多伴隨著電磁能量的轉(zhuǎn)換，使得高密度、寬頻譜的電多伴隨著電磁能量的轉(zhuǎn)換，使得高密度、寬頻譜的電磁信息充滿(mǎn)整個(gè)人類(lèi)的生存空間，構(gòu)成極其復(fù)雜的電磁信息充滿(mǎn)整個(gè)人類(lèi)的生存空間，構(gòu)成極其復(fù)雜的電