電磁場與電磁波(-緒論2016)電磁場與電磁波教案姚毅老師版

1、 緒 論一、關(guān)于通信（信號與信息傳送）通信的定義：發(fā)展歷史： 1、烽火臺 2、消息樹（簡單信號）3、傳統(tǒng)的信件傳送（復(fù)雜信息傳送）（1）用確定的文字寫信；（2）裝入信封寫明地址；（3）信件傳送騎馬 汽車火車 飛機（4）讀信4、廣播5、電視節(jié)目制作發(fā)射接收（觀看）6、移動電話7、有線電話8、互聯(lián)網(wǎng)二、課程的性質(zhì)和任務(wù) “電磁場理論”是講述電磁場激勵與電磁波傳播規(guī)律的課程，是電子信息類及電氣信息類專業(yè)本科生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課 課程內(nèi)容是電子、電氣信息類專業(yè)本科學(xué)生應(yīng)具備知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分 電磁場理論與電磁波基本理論又是一些交叉學(xué)科的生長點和新興邊緣學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ) 前修課程：“高等數(shù)學(xué)” 、“

2、工程數(shù)學(xué)”和“大學(xué)物理”（電磁學(xué)） “電磁場與電磁波”是學(xué)習(xí)“微波技術(shù)與天線”、“光通信技術(shù)”、“微波與衛(wèi)星通信”等課程的基礎(chǔ)問 題現(xiàn)代通信系統(tǒng)用什么工具來傳送信號？什么是電磁波？ 電磁波是怎樣傳遞信息的？ 電磁波還有什么用？ 三、課程內(nèi)容和教材體系 課程主要介紹經(jīng)典宏觀電磁運動規(guī)律,即電磁場理論和電磁波理論 教材共9章第1章矢量分析 第2章靜電場與恒定電場第3章靜電場解法 第4章恒定磁場第5章時變電磁場 第6章正弦平面電磁波在無界空間中的傳播第7章電磁波的反射和折射 第8章導(dǎo)行電磁波(微波技術(shù)）第9章電磁波輻射（天線工程）前五章的內(nèi)容為電磁場理論部分，后四章為電磁波理論部分四、課程特點1、理

3、論性強：電磁場理論或電磁場與電磁波是在電磁學(xué)的基礎(chǔ)上,按歸納法，從一系列實驗定律開始，逐步將其一般化，歸納成有普遍意義的麥克斯韋方程組，進一步討論時變電磁場與波的傳播。2、對數(shù)學(xué)工具要求高：所需的數(shù)學(xué)知識有高等數(shù)學(xué)和工程數(shù)學(xué)，特別是矢量分析與場論3、物理概念多4、四維空間物理過程五、電磁場、電磁波與工程應(yīng)用 進一步說明為什么要學(xué)習(xí)電磁場理論 從庫倫測量電荷相互作用力，到 1831年，英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并提出電磁感應(yīng)定律，制造出了世界上第一臺發(fā)電機、電動機；以后出現(xiàn)：摩爾電報、貝爾電話、電視、雷達、手機. 麥克斯韋方程奠定了宏觀電磁理論的基礎(chǔ)，預(yù)言了電磁波的存在。這個預(yù)言于18

4、88年被德國物理學(xué)家赫茲的實驗結(jié)果所證實，從而導(dǎo)致無線電通信的發(fā)明，展現(xiàn)了電磁場與電磁波應(yīng)用的廣闊前景。電磁波的應(yīng)用領(lǐng)域：通信、雷達、廣播、電視、導(dǎo)航、遙控遙測和電子對抗 無線電通信系統(tǒng)接收機接收天線饋線導(dǎo)行波導(dǎo)行波導(dǎo)行波導(dǎo)行波發(fā)射機發(fā)射天線饋線導(dǎo)行波導(dǎo)行波中、短波發(fā)射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B2 隱形轟炸機我國研制的隱形J-20重型殲擊機威力強大的電磁炮電磁炮彈穿過裝甲的圖片艦載激光炮 要掌握天線發(fā)射和接收電磁波的機理和性能，必須掌握電磁場與電磁波的基本理論和技術(shù)。 要掌握電磁波傳輸?shù)臋C理和性能，了解構(gòu)成導(dǎo)波系統(tǒng)的元件和器件的性能