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第1章 矢量分析1

1.1 标量场和矢量场1

1.1.1 标量场1

1.1.2 矢量场1

1.2 常用正交坐标系2

1.2.1 直角坐标系2

1.2.2 圆柱坐标系3

1.2.3 球坐标系6

1.3 矢量运算9

1.3.1 矢量的加法运算9

1.3.2 矢量的乘法运算10

1.3.3 矢量的积分运算14

1.3.4 矢量的微分运算19

1.3.5 矢量场的散度20

1.3.6 矢量场的旋度23

1.4 标量场的梯度26

1.5 亥姆霍兹定理28

附录 矢量恒等式30

习题31

第2章 时变电磁场33

2.1 电磁场中的基本物理量33

2.1.1 电场强度E33

2.1.2 电位移矢量D33

2.1.3 磁感应强度B33

2.1.4 磁场强度H34

2.1.5 电荷q和电荷密度p34

2.1.6 电流I和电流密度J34

2.1.7 本构关系34

2.2 麦克斯韦方程35

2.2.1 麦克斯韦方程组的积分形式36

2.2.2 麦克斯韦方程组的微分形式37

2.2.3 麦克斯韦方程组的正弦稳态形式37

2.3 电磁场定理39

2.3.1 电场的高斯定理39

2.3.2 磁场的高斯定理40

2.3.3 安培环路定律41

2.3.4 法拉第电磁感应定律45

2.4 边界条件49

2.4.1 电场的边界条件49

2.4.2 磁场的边界条件52

2.4.3 边界条件总结54

2.5 电磁场能量56

2.5.1 电场中的能量56

2.5.2 磁场中的能量59

2.5.3 坡印亭定理60

2.6 动态矢量位和标量位65

2.7 麦克斯韦方程组的数值计算方法66

2.8 常用电磁仿真软件介绍67

2.8.1 仿真软件简介69

习题75

第3章 电磁波78

3.1 波动方程78

3.1.1 电磁场的时域波动方程78

3.1.2 时谐场的相量域波动方程79

3.2 波动方程的解80

3.3 均匀平面电磁波81

3.3.1 均匀平面电磁波的概念81

3.3.2 描述均匀平面波的参数及其传播特性81

3.3.3 正弦均匀平面波的一般表达式84

3.3.4 波的极化特性86

3.4 有耗媒质中的平面波89

3.5 电磁波在不同媒质分界面上的传播93

3.5.1 对不同介质分界面的垂直入射93

3.5.2 对理想导体表面的垂直入射96

3.5.3 对不同媒质分界面的斜入射98

习题105

第4章 天线基础108

4.1 电偶极子108

4.2 电小环天线111

4.2.1 方环111

4.2.2 圆环天线112

4.2.3 电小圆环114

4.3 基本天线参数114

4.3.1 方向性和增益114

4.3.2 天线系数116

4.3.3 有效孔径118

4.4 半波偶极子天线119

4.4.1 电场分布120

4.4.2 参数121

4.5 理想导电地平面上的天线123

4.5.1 镜像原理123

4.5.2 单极天线125

4.5.3 理想导电地平面上的长偶极子125

4.6 天线阵127

4.6.1 N个各向同性点源的等幅等间隔直线阵127

4.6.2 对数周期振子阵天线130

4.6.3 八木天线132

4.7 发射天线和接收天线之间的耦合134

习题135

第5章 传输线137

5.1 传输线的概念137

5.2 分布参数138

5.2.1 单位长度分布电容138

5.2.2 单位长度分布电感139

5.3 传输线方程和正弦稳态解142

5.3.1 已知终端电压和电流143

5.3.2 已知始端电压和电流144

5.4 传输线特性参数145

5.4.1 特性阻抗145

5.4.2 传播系数145

5.4.3 输入阻抗146

5.4.4 反射系数148

5.5 传输线的工作状态151

5.5.1 行波状态151

5.5.2 驻波状态151

5.5.3 混合波状态152

5.6 传输线对信号完整性的影响153

5.6.1 传输线的时域解153

5.6.2 信号完整性158

5.6.3 信号完整性的匹配方案160

5.6.4 传输线不需要考虑匹配的条件161

习题161

第6章 电磁兼容概述163

6.1 引言164

6.1.1 电磁干扰的危害164

6.1.2 电磁兼容认证164

6.2 基本概念167

6.2.1 电磁干扰三要素167

6.2.2 常用的名词术语167

6.3 电磁兼容的常用单位169

6.4 电磁骚扰源169

6.4.1 自然骚扰源169

6.4.2 人为骚扰源172

习题173

第7章 电磁骚扰的传输途径174

7.1 共模骚扰和差模骚扰174

7.2 公共阻抗耦合176

7.2.1 共电源阻抗干扰176

7.2.2 共地线阻抗干扰177

7.3 近场耦合178

7.3.1 近场和远场178

7.3.2 容性耦合179

7.3.3 感性耦合180

7.4 辐射耦合（远场辐射）181

7.4.1 辐射场的计算182

7.4.2 电磁感应187

习题187

第8章 电磁兼容测试189

8.1 概述189

8.2 测试场地189

8.2.1 开阔场189

8.2.2 屏蔽室191

8.2.3 电波暗室193

8.2.4 吉赫兹横电波室196

8.2.5 混响室198

8.3 测试项目199

8.3.1 辐射发射测试199

8.3.2 传导发射测试204

8.3.3 静电抗扰度测试205

8.3.4 射频辐射场抗扰度测试206

8.3.5 射频场感应的传导骚扰抗扰度测试207

8.3.6 电快速脉冲群抗扰度测试207

8.3.7 浪涌抗扰度测试210

8.3.8 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度测试211

8.3.9 工频磁场抗扰度测试212

8.4 自动测试系统213

8.4.1 总线213

8.4.2 测试软件214

习题215

第9章 接地和搭接216

9.1 接地基本概念216

9.1.1 “地”、“接地”和“接地平面”216

9.1.2 保护性接地217

9.1.3 功能性接地220

9.1.4 接地中的EMC问题221

9.2 接地方式224

9.2.1 单点接地224

9.2.2 多点接地226

9.2.3 浮地226

9.2.4 混合接地227

9.3 搭接228

9.3.1 搭接的定义228

9.3.2 搭接方法与工艺229

9.3.3 搭接材料与表面处理231

9.3.4 搭接有效性232

习题235

第10章 屏蔽238

10.1 屏蔽的基本概念238

10.1.1 屏蔽与屏蔽体238

10.1.2 屏蔽效能238

10.2 电屏蔽原理239

10.3 磁屏蔽原理242

10.4 电磁屏蔽原理245

10.4.1 吸收损耗246

10.4.2 反射损耗247

10.4.3 多重反射损耗248

10.4.4 总屏蔽效能249

10.5 屏蔽技术的应用251

10.5.1 屏蔽室251

10.5.2 屏蔽机箱252

10.5.3 元器件的屏蔽256

10.5.4 自屏蔽258

10.5.5 屏蔽电缆的接地259

习题263

第11章 滤波265

11.1 滤波的基本概念265

11.1.1 滤波的含义265

11.1.2 滤波器265

11.2 基本滤波元件266

11.2.1 电容元件266

11.2.2 电感元件268

11.2.3 电阻型滤波元件268

11.3 EMI滤波器270

11.3.1 常见的LC低通滤波器结构270

11.3.2 共模扼流圈271

11.3.3 电源滤波器271

11.3.4 信号线滤波器272

11.4 滤波器的安装275

11.4.1 一般注意事项275

11.4.2 电源滤波器的安装275

11.4.3 信号滤波器的安装277

习题279

参考文献281