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第一部分 电气工程和计算机工程的必备基础1

第1章 矢量和场1

1.1 矢量代数1

1.2 笛卡儿坐标系6

1.3 柱面坐标系和球面坐标系11

1.4 标量场和矢量场15

1.5 电场19

1.6 磁场27

1.7 洛伦兹力方程35

小结38

复习思考题40

习题41

复习题46

第2章 积分形式的麦克斯韦方程48

2.1 线积分48

2.2 面积分52

2.3 法拉第定律56

2.4 安培环路定律63

2.5 高斯定律66

2.6 电荷守恒定律68

2.7 对静态场的应用70

小结73

复习思考题74

习题75

复习题79

第3章 微分形式的麦克斯韦方程及自由空间中的均匀平面波80

3.1 法拉第定律和安培环路定律80

3.2 高斯定律和连续性方程88

3.3 旋度与散度93

3.4 在自由空间中的时域均匀平面波99

3.5 在自由空间中的正弦时变均匀平面波107

3.6 正弦时变矢量场的极化113

3.7 功率流与能量存储116

小结120

复习思考题122

习题123

复习题128

第4章 材料介质中的场与波130

4.1 导体和半导体130

4.2 电介质136

4.3 磁性材料143

4.4 磁性媒质的波动方程和求解150

4.5 电介质和导体中的均匀平面波157

4.6 边界条件160

4.7 均匀平面波的反射和传输165

小结168

复习思考题170

习题171

复习题176

5.1 梯度、拉普拉斯算子和位函数179

第5章 电磁位和电路与系统概念179

5.2 静态场中的位函数183

5.3 泊松方程和拉普拉斯方程189

5.4 电容、电导和电感194

5.5 电场和磁场系统202

5.6 磁路209

5.7 电动能量转换214

小结217

复习思考题218

习题219

复习题225

第6章 数字电子技术的传输线基础226

6.1 传输线226

6.2 端接阻性负载的传输线233

6.3 传输线的不连续性242

6.4 带有源端和不连续的传输线248

6.5 带初始条件的传输线251

6.6 逻辑门之间的互连255

6.7 传输线上的串扰259

小结265

复习思考题266

习题267

复习题274

第二部分 必修／选修基础277

第7章 通信用传输线277

7.1 短路传输线277

7.2 端接任意负载的传输线284

7.3 传输线匹配292

7.4 史密斯圆图——基本过程299

7.5 史密斯圆图——应用304

7.6 有耗传输线309

7.7 有耗传输线上的脉冲316

小结321

复习思考题322

习题323

复习题331

第8章 电子学与光电子学的导波原理334

8.1 沿任意方向传播的均匀平面波334

8.2 在平行板波导中的TE和TM波339

8.3 传输线的等效345

8.4 色散和群速度347

8.5 平面波的反射和折射352

8.6 介质平板波导359

8.7 光线跟踪和指数渐变型波导367

小结373

复习思考题375

习题376

复习题380

第9章 电子学与光子学概论381

9.1 矩形金属波导和谐振腔381

9.2 圆柱形金属波导和谐振腔389

9.3 金属波导和谐振腔中的损耗396

9.4 光纤401

9.5 色散媒质中的脉冲展宽405

9.6 干涉和衍射409

9.7 波在各向异性媒质中的传播414

小结419

复习思考题420

习题421

复习题425

第10章 辐射和天线原理427

10.1 赫兹振子427

10.2 辐射阻抗和方向系数431

10.3 线性天线434

10.4 阵列天线438

10.5 镜像天线444

10.6 面天线446

10.7 接收特性449

小结452

习题454

复习思考题454

复习题458

第11章 几种求解方法459

11.1 拉普拉斯方程的解析解461

11.2 有限差分法的数值求解463

11.3 矩量法466

11.4 传输线参数的求解469

11.5 场图绘制求解法472

11.6 有限元方法473

11.7 时域有限差分法479

小结482

复习思考题483

习题484

复习题489

附录A 复数和相量法491

附录B 柱面、球面坐标系中的旋度、散度、梯度和拉普拉斯算子496

附录C 单位和量纲501

部分习题答案505