楊琦電磁場(chǎng)-緒論

1、2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系1電磁場(chǎng)與電磁波任課教師任課教師： 楊楊 琦琦 電電 話話：QQ ： 5999506 郵郵 箱箱 ： 2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系2電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波緒論緒論o 一、課程的性質(zhì)一、課程的性質(zhì)o 二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用o 四、課程內(nèi)容及安排四、課程內(nèi)容及安排o 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o 六、主要參考書六、主要參考書o 七、場(chǎng)的基本概念七、場(chǎng)的基本概念o 八、電磁理論與電路的關(guān)

2、系八、電磁理論與電路的關(guān)系2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系3一、課程的性質(zhì)一、課程的性質(zhì)o 電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)與電磁波是電磁學(xué)電磁學(xué)的后續(xù)課程，在電磁學(xué)課程中介紹了電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象，最后總結(jié)了電磁場(chǎng)的基本規(guī)律，得到麥克斯韋方程組。o 在電磁場(chǎng)理論課程中，將利用麥克斯韋方程麥克斯韋方程組組更深入地研究電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律、基本電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律、基本概念和基本的分析、計(jì)算方法，解決工程應(yīng)概念和基本的分析、計(jì)算方法，解決工程應(yīng)用中用中電磁場(chǎng)和電磁波電磁場(chǎng)和電磁波的實(shí)際問題的實(shí)際問題。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系4一、課程的性質(zhì)一、課程的性質(zhì) 作為無線電技術(shù)的理論基礎(chǔ)，集中于三大

3、類應(yīng)用問作為無線電技術(shù)的理論基礎(chǔ)，集中于三大類應(yīng)用問題的研究：題的研究：o 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，是當(dāng)今世界最重要的能源最重要的能源，其研究領(lǐng)域涉及電磁能量的產(chǎn)生、儲(chǔ)存、，其研究領(lǐng)域涉及電磁能量的產(chǎn)生、儲(chǔ)存、變換、傳輸和綜合利用變換、傳輸和綜合利用o 電磁波作為信息傳輸?shù)妮d體電磁波作為信息傳輸?shù)妮d體，成為當(dāng)今人類社會(huì)發(fā)布和，成為當(dāng)今人類社會(huì)發(fā)布和獲取信息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、再現(xiàn)和綜合利用。取、交換、傳輸、儲(chǔ)存、處理、再現(xiàn)和綜合利用。o

4、電磁波作為探測(cè)未知世界的一種重要手段電磁波作為探測(cè)未知世界的一種重要手段，主要研究領(lǐng)主要研究領(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。重建、探測(cè)新技術(shù)等。 2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系5一、課程的性質(zhì)一、課程的性質(zhì)o 是電類專業(yè)學(xué)生必修的技術(shù)基礎(chǔ)課o 是電氣、電子、通信工程師必備知識(shí)o 是電磁理論的重要組成部分2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系6二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 1電磁場(chǎng)理論的早期研究電磁場(chǎng)理論的早期研究 o 電、磁現(xiàn)象是大自然最重要的往來現(xiàn)象，也是最早被科學(xué)家們關(guān)心和研

5、究的物理現(xiàn)象，其中貢獻(xiàn)最大的有來頓、富蘭克林、伏打等科學(xué)家。o 19世紀(jì)以前，電、磁現(xiàn)象作為兩個(gè)獨(dú)立的物理現(xiàn)象，沒有發(fā)現(xiàn)它們之間的相互聯(lián)系。但是由于這些研究特別是伏打1799年發(fā)明了電池），為電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系7二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 最早的記載：公元前 600年左右o 1745年，荷蘭萊頓大學(xué)教授馬森布羅克制成了萊頓瓶，可以將電荷儲(chǔ)存起來，供電學(xué)實(shí)驗(yàn)使用，為電學(xué)研究打下了基礎(chǔ)。o 1752年7月，美國著名的科學(xué)家、文學(xué)家、政治家富蘭克林的風(fēng)箏試驗(yàn)，證實(shí)了閃電式放電現(xiàn)象，從此拉開了人們研究電學(xué)的序幕。 2022-1-

6、12廈門大學(xué)通信工程系8二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 1753年，俄國著名的電學(xué)家利赫曼在驗(yàn)證富蘭克林的實(shí)驗(yàn)時(shí)，被雷電擊中，為科學(xué)探索獻(xiàn)出了寶貴的生命。o 1638年，在我國的某些建筑學(xué)的書籍中就有關(guān)于避雷的記載：屋頂?shù)乃慕嵌急坏耧棾升堫^的形狀，仰頭、張口，在它們的舌頭上有一根金屬芯子，其末端伸到地下，如有雷電擊中房頂，會(huì)順著龍舌引入地下，不會(huì)對(duì)房屋造成危險(xiǎn)。o 17711773年間，英國科學(xué)家卡文迪什進(jìn)行了大量的靜電試驗(yàn)，證明在靜電情況下，導(dǎo)體上的電荷只分布在導(dǎo)體表面上。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系9二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 1

7、785年，法國科學(xué)家年，法國科學(xué)家?guī)靵鰩靵鐾ㄟ^實(shí)驗(yàn)和采用類通過實(shí)驗(yàn)和采用類比方法歸納、導(dǎo)出了兩比方法歸納、導(dǎo)出了兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，提出了第一作用規(guī)律，提出了第一個(gè)電學(xué)定律：個(gè)電學(xué)定律：庫侖定律庫侖定律。o 是靜電學(xué)理論建立的實(shí)是靜電學(xué)理論建立的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。使電學(xué)研究走驗(yàn)基礎(chǔ)。使電學(xué)研究走上了理論研究的道路。上了理論研究的道路。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系10二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 2電磁場(chǎng)理論的建立電磁場(chǎng)理論的建立o 18世紀(jì)末期，德國哲學(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，是宇宙的靈魂；電、

8、磁、光、熱是相互聯(lián)系的。o 丹麥的科學(xué)家奧斯特是謝林的信徒，他從1807年開始研究電磁之間的關(guān)系。1820年，他在課堂上的一次試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)了電的磁效應(yīng)，從此將電和磁聯(lián)系在一起 。 2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系11二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 1822年，法國科學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)作用力的方向、電發(fā)現(xiàn)作用力的方向、電流的方向、磁針到通電導(dǎo)流的方向、磁針到通電導(dǎo)線的垂直方向是相互垂直線的垂直方向是相互垂直的，并定量建立了若干數(shù)的，并定量建立了若干數(shù)學(xué)公式。學(xué)公式。提出了安培環(huán)路定律，將奧斯特的發(fā)現(xiàn)上升為理論。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系12二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)

9、用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 1825年，德國科學(xué)家歐姆得出了第一個(gè)電路定律：歐姆定律。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系13二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用 英國實(shí)驗(yàn)物理學(xué)法拉第法拉第 在謝林在謝林的影響下，相信電、磁、光、熱是的影響下，相信電、磁、光、熱是相互聯(lián)系的。奧斯特相互聯(lián)系的。奧斯特1820年發(fā)現(xiàn)電年發(fā)現(xiàn)電流以力作用于磁針后，法拉第敏銳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，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。磁也一定能夠?qū)﹄姰a(chǎn)生影響。1821年他開始探索磁生電的實(shí)驗(yàn)。年他開始探索磁生電的實(shí)驗(yàn)。 1831年他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁

10、捧插入導(dǎo)年他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁捧插入導(dǎo)體線圈時(shí)；線圈中就產(chǎn)生電流。這體線圈時(shí)；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)表明，電與磁之間存在著密切的聯(lián)系。系。法拉第發(fā)現(xiàn)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。電磁感應(yīng)定律。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系14二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 1840年，英國科學(xué)家焦耳提出了焦耳定律，揭示了電磁現(xiàn)象的能量特性。o 1848年 ，德國科學(xué)家基爾霍夫提出了基爾霍夫電路理論，使電路理論趨于完善。o 奧斯特的電生磁和法拉第的磁生電奠定了電磁學(xué)的基礎(chǔ)。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系15二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o電

11、磁學(xué)理論的完成者英國的物理學(xué)家麥克斯韋（18311879）深入深入研究并探討了電與磁之間發(fā)生作用的研究并探討了電與磁之間發(fā)生作用的問題，發(fā)展了場(chǎng)的概念。在法拉第實(shí)問題，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)象的驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律，引進(jìn)規(guī)律，引進(jìn)位移電流位移電流的概念。這個(gè)概的概念。這個(gè)概念的核心思想是：念的核心思想是：變化著的電場(chǎng)能產(chǎn)變化著的電場(chǎng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)生磁場(chǎng)；與；與變化著的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)變化著的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)相相對(duì)應(yīng)。對(duì)應(yīng)。o在此基礎(chǔ)上提出了一套偏微分方程來在此基礎(chǔ)上提出了一套偏微分方程來表達(dá)電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律，稱為麥克表達(dá)電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律，稱為麥克斯韋方程

12、組，是經(jīng)典電磁學(xué)的基本方斯韋方程組，是經(jīng)典電磁學(xué)的基本方程。程。麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在。o麥克斯韋方程組用最完美的數(shù)學(xué)形式表達(dá)了宏觀電磁學(xué)的全部?jī)?nèi)容 。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系16二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 1866年，德國的西門子發(fā)明了使用電磁鐵的發(fā)電機(jī)，為電力工業(yè)開辟了道路。o 1876年，美國貝爾發(fā)明了電話，實(shí)現(xiàn)了電聲通信。o 1879年，美國發(fā)明家愛迪生發(fā)明了電燈，使電進(jìn)入了人們的日常生活。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系17二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 3電磁場(chǎng)理論的發(fā)展電磁場(chǎng)理論的發(fā)展o 在麥克斯韋方

13、程建立后的一百多年里在麥克斯韋方程建立后的一百多年里,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電磁理論得到了廣泛隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電磁理論得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，尤其近三十年來，無線電電的應(yīng)用和發(fā)展，尤其近三十年來，無線電電子學(xué)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，生物子學(xué)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，生物電磁學(xué)、環(huán)境電磁學(xué)和電磁兼容等學(xué)科的建電磁學(xué)、環(huán)境電磁學(xué)和電磁兼容等學(xué)科的建立，向電磁理論提出了許多新的研究課題，立，向電磁理論提出了許多新的研究課題，使現(xiàn)代電磁理論得到了迅速的發(fā)展。使現(xiàn)代電磁理論得到了迅速的發(fā)展。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系18二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用 1887

14、年，德國科學(xué)家赫茲赫茲用火花隙激勵(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)致了后來無線電報(bào)的發(fā)明。從此開始了電磁場(chǎng)理論應(yīng)用與發(fā)展時(shí)代，并且發(fā)展成為當(dāng)代最引人注目的學(xué)科之一。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系19二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 有線電話有線電話: 1876年，A.G. Bel在美國建國100周年博覽會(huì)上展示了他所發(fā)明的有線電話。 此后，有線電話便迅速普及開來。o 無線電報(bào)無線電報(bào): 1895年，意大利馬可尼馬可尼成功地進(jìn)行了2.5公里距離的無線電報(bào)傳送實(shí)驗(yàn)。1896年，波波夫進(jìn)行了約250米距離的類似

15、試驗(yàn)。1899年， 無線電報(bào)跨越英吉利海峽的試驗(yàn)成功；1901年，跨越大西洋的3200公里距離的試驗(yàn)成功。馬可尼以其在無線電報(bào)等領(lǐng)域的成就，獲得了1909年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。無線電報(bào)的發(fā)明，開始了利用電磁波時(shí)期。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系20二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 廣播廣播: 1906年，美國費(fèi)森登用50千赫頻率發(fā)電機(jī)作發(fā)射機(jī)，用微音器接入天線實(shí)現(xiàn)調(diào)制，使大西洋航船上的報(bào)務(wù)員聽到了他從波士頓播出的音樂。1919年，第一個(gè)定時(shí)播發(fā)語言和音樂的無線電廣播電臺(tái)在英國建成。次年，在美國的匹茲堡城又建成一座無線電廣播電臺(tái)。o電視電視: 1884年，德國尼普科夫提

16、出機(jī)械掃描電視的設(shè)想，1927年，英國貝爾德成功地用電話線路把圖像從倫敦傳至大西洋中的船上。茲沃霄金在1923和1924 年相繼發(fā)明了攝像管和顯像管。1931年，他組裝成世界上第一個(gè)全電子電視系統(tǒng)。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系21二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o雷達(dá)雷達(dá): 二次世界大戰(zhàn)前夕，飛機(jī)成為主要進(jìn)攻武器。英、美、德、法等國競(jìng)相研制一類能夠早期警戒飛機(jī)的裝置。1936年，英國的瓦特設(shè)計(jì)的警戒雷達(dá)最先投入了運(yùn)行。有效地警戒了來自德國的轟炸機(jī)。1938年，美國研制成第一部能指揮火炮射擊的火炮控制雷達(dá)。1940年，多腔磁控管的發(fā)明，微波雷達(dá)的研制成為可能。1944

17、年，能夠自動(dòng)跟蹤飛機(jī)的雷達(dá)研制成功。1945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,使雷達(dá)更加完善。在整個(gè)第二次世界大戰(zhàn)期間,雷達(dá)成了電磁場(chǎng)理論最活躍的部分。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系22二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 衛(wèi)星通信技術(shù)衛(wèi)星通信技術(shù): 1958年, 美國發(fā)射低軌的“斯科爾”衛(wèi)星成功，這是第一顆用于通信的試驗(yàn)衛(wèi)星。1964年，借助定點(diǎn)同步通信衛(wèi)星首次實(shí)現(xiàn)了美、 歐、非三大洲的通信和電視轉(zhuǎn)播。1965年，第一顆商用定點(diǎn)同步衛(wèi)星投入運(yùn)行。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系23二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 衛(wèi)星定位技術(shù)衛(wèi)

18、星定位技術(shù): 1957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)地球表面及近地空間目標(biāo)的定位和導(dǎo)航。1958年底，美國開始研究實(shí)施這一計(jì)劃，于1964年研究成功子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。1973年美國提出了由24顆衛(wèi)星組成的實(shí)用系統(tǒng)新方案，即GPS計(jì)劃。1990年最終的GPS方案是由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系24二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用二、電磁場(chǎng)理論的發(fā)展與應(yīng)用o 其它應(yīng)用其它應(yīng)用： 陰極射線示波器，噴墨打印機(jī)，礦物的分選，磁分離器，回旋加速器，磁流體發(fā)電機(jī)，電磁泵，磁懸浮列車，變壓器，電磁爐，電磁式生物芯片，隱形飛機(jī)，電磁高速公路

19、等等2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系25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 廣播、電視，還是導(dǎo)航、遙控遙測(cè)，都是通過電磁波傳遞信息來進(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)與電磁波工程技術(shù)將充分發(fā)揮其重要作用。下面以無線電通信系統(tǒng)為例來說明。三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系26三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用o 發(fā)射機(jī)末級(jí)回路產(chǎn)生的高頻振蕩電流經(jīng)過饋線送到發(fā)射天線，通過發(fā)射天線將其轉(zhuǎn)換成電磁波輻射出

20、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，這就完成了信息的傳遞。在這個(gè)過程中，經(jīng)歷了電磁波的傳輸、發(fā)射、傳播、接收等過程。o 傳輸導(dǎo)行電磁波o 發(fā)射和接收天線o 傳播入射、反射、透射、繞射2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系27三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用傳輸傳輸導(dǎo)導(dǎo)行行電電磁磁波波發(fā)射天線發(fā)射天線接收天線接收天線傳播傳播入射、反射、透射、繞射入射、反射、透射、繞射傳輸傳輸導(dǎo)導(dǎo)行行電電磁磁波波2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系28三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中

21、的地位和作用o 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)。o 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，就必須掌握電磁場(chǎng)與電磁波的基本理論和技術(shù)。o 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)。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系29 總之，一切無線電工程系統(tǒng)，如前面提到的移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、雷達(dá)、電視、微波遙感都包含許許多多電磁場(chǎng)與電磁波的基礎(chǔ)理論問題，而且不斷地對(duì)以電磁場(chǎng)與電磁波為基礎(chǔ)理論的無線電技術(shù)、微波技術(shù)提出新的課題。因而電磁場(chǎng)與電

22、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。三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系30三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用三、電磁場(chǎng)理論在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用o 先修課程先修課程：高等數(shù)學(xué)、電磁學(xué)（普通物理）、數(shù)學(xué)物理方程、矢量分析與場(chǎng)論 等o 后續(xù)課程后續(xù)課程：微波技術(shù)、天線原理、電波傳播、光纖通信、電磁兼容 等2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系31四、課程內(nèi)容及安排四、課程內(nèi)容及安排o 本課程基于物理電子學(xué)，以三大實(shí)驗(yàn)定律三大實(shí)驗(yàn)定律（庫侖定律庫侖定律、安培定律安培定律、法拉第電磁感應(yīng)定法拉第電磁感

23、應(yīng)定律律）和兩個(gè)基本假說兩個(gè)基本假說（有旋電場(chǎng)的假說有旋電場(chǎng)的假說、位位移電流的假說移電流的假說）為基礎(chǔ)，歸納總結(jié)出宏觀電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律麥克斯韋方程組，然后再討論靜態(tài)場(chǎng)靜態(tài)場(chǎng)、時(shí)變電磁場(chǎng)時(shí)變電磁場(chǎng)以及電磁波傳播電磁波傳播與輻射與輻射的特性。2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系32四、課程內(nèi)容及安排四、課程內(nèi)容及安排根據(jù)教材，本課程分八章o 第1章 矢量分析矢量分析o 第2章 電磁場(chǎng)的基本規(guī)律電磁場(chǎng)的基本規(guī)律o 第3章 靜態(tài)電磁場(chǎng)及其邊值問題的解靜態(tài)電磁場(chǎng)及其邊值問題的解o 第4章 時(shí)變電磁場(chǎng)時(shí)變電磁場(chǎng)o 第5章 均勻平面波在無界空間中的傳播均勻平面波在無界空間中的傳播o 第6章 均勻平面波的

24、反射和透射均勻平面波的反射和透射o 第7章 導(dǎo)行電磁波導(dǎo)行電磁波o 第8章 電磁輻射電磁輻射2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系33五、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o 掌握宏觀電磁場(chǎng)的基本屬性和運(yùn)動(dòng)規(guī)律掌握宏觀電磁場(chǎng)的基本屬性和運(yùn)動(dòng)規(guī)律o 掌握宏觀電磁波的傳播規(guī)律掌握宏觀電磁波的傳播規(guī)律o 了解電磁波的輻射原理了解電磁波的輻射原理o 掌握靜態(tài)場(chǎng)問題的基本求解方法掌握靜態(tài)場(chǎng)問題的基本求解方法o 訓(xùn)練分析問題、歸納問題的科學(xué)方法訓(xùn)練分析問題、歸納問題的科學(xué)方法o 培養(yǎng)用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題的能力培養(yǎng)用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題的能力o 不得遲到，認(rèn)真聽講，做好筆記，課后復(fù)習(xí)不得遲

25、到，認(rèn)真聽講，做好筆記，課后復(fù)習(xí)o 獨(dú)立完成作業(yè)獨(dú)立完成作業(yè)2022-1-12廈門大學(xué)通信工程系34六、主要參考書六、主要參考書o1.賈起民，鄭永令，陳暨耀賈起民，鄭永令，陳暨耀. 電磁學(xué)電磁學(xué)，高等教育出版社，高等教育出版社o2.謝樹藝，工程數(shù)學(xué)矢量分析與場(chǎng)論（第二版），高等教謝樹藝，工程數(shù)學(xué)矢量分析與場(chǎng)論（第二版），高等教育出版社育出版社o3.工程數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)物理方程，高等教育出版社工程數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)物理方程，高等教育出版社o4. 謝處方，電磁場(chǎng)與電磁波（第三版），高等教育出版社，謝處方，電磁場(chǎng)與電磁波（第三版），高等教育出版社，1999o5楊顯清，王園，趙家升楊顯清，王園，趙家升. 電磁場(chǎng)與電磁波（第四版）教學(xué)電磁場(chǎng)與電磁波（第四版）教學(xué)指導(dǎo)書，高等教育出版指導(dǎo)書