第0章 緒論 1 第1章 電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ) 3 1.1 麥克斯韋方程組 3 1.1.1 高斯定理 3 1.1.2 法拉第電磁感應(yīng)定理 4 1.1.3 全安培環(huán)路定理 5 1.1.4 麥克斯韋方程組的一般形式 6 1.1.5 媒質(zhì)本構(gòu)關(guān)系 8 1.1.6 麥克斯韋方程組的復(fù)數(shù)形式 8 1.2 邊界條件 9 1.2.1 場(chǎng)矢量D和B的法向分量的邊界條件 9 1.2.2 場(chǎng)矢量E和H的切向分量的邊界條件 9 1.3 電磁能量——坡印廷定理 12 1.3.1 坡印廷定理的一般形式 12 1.3.2 坡印廷定理的復(fù)數(shù)形式 13 1.4 波動(dòng)方程 14 1.4.1 電磁場(chǎng)的波動(dòng)性 14 1.4.2 電磁場(chǎng)的位 15 1.4.3 達(dá)朗貝爾方程 15 1.4.4 亥姆霍茲方程 16 1.5 理想介質(zhì)中的均勻平面電磁波 17 1.5.1 電磁波的基本類(lèi)型 17 1.5.2 波動(dòng)方程的均勻平面波解 17 1.5.3 均勻平面波在理想介質(zhì)中的傳播特性 18 1.6 導(dǎo)電媒質(zhì)中的均勻平面電磁波 20 1.6.1 導(dǎo)電媒質(zhì)中的平面波解 20 1.6.2 均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播特性 21 1.7 均勻平面波的極化特性 23 1.7.1 電場(chǎng)矢量端點(diǎn)描繪的軌跡 24 1.7.2 電磁波極化的分類(lèi) 24 1.8 均勻平面波在介質(zhì)分界面上的反射和折射 26 1.8.1 均勻平面波對(duì)介質(zhì)的垂直入射 26 1.8.2 均勻平面波對(duì)介質(zhì)的斜入射 29 1.8.3 全反射與表面波 32 1.9 均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)分界面上的反射和折射 33 1.9.1 均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)上的反射和折射 33 1.9.2 合成場(chǎng)和透射場(chǎng) 34 本章小結(jié) 35 習(xí)題 35 第2章 傳輸線(xiàn)理論 39 2.1 引言 39 2.1.1 傳輸線(xiàn)的概念 39 2.1.2 傳輸線(xiàn)的種類(lèi) 40 2.2 長(zhǎng)線(xiàn)的概念 41 2.2.1 長(zhǎng)線(xiàn)的定義 41 2.2.2 分布參數(shù)的概念 41 2.3 傳輸線(xiàn)方程及其解 42 2.3.1 傳輸線(xiàn)等效電路 42 2.3.2 傳輸線(xiàn)方程 43 2.3.3 均勻無(wú)耗傳輸線(xiàn)方程的解 43 2.4 傳輸線(xiàn)的特性參量 45 2.4.1 相波長(zhǎng)和相移常數(shù) 45 2.4.2 特性阻抗 45 2.4.3 相速度 46 2.4.4 輸入阻抗 46 2.4.5 反射系數(shù)Γ 47 2.4.6 駐波比和行波系數(shù) 48 2.5 均勻無(wú)耗傳輸線(xiàn)的工作狀態(tài) 50 2.5.1 行波狀態(tài)(無(wú)反射情況) 50 2.5.2 駐波狀態(tài)(全反射情況) 50 2.5.3 行駐波狀態(tài) 54 2.6 傳輸線(xiàn)的阻抗匹配 57 2.6.1 阻抗匹配的概念 57 2.6.2 阻抗匹配的方法 58 本章小結(jié) 59 習(xí)題 60 第3章 微波傳輸線(xiàn) 63 3.1 引言 63 3.2 矩形波導(dǎo) 63 3.2.1 矩形波導(dǎo)中的導(dǎo)模及其場(chǎng)分量 64 3.2.2 矩形波導(dǎo)中模的場(chǎng)結(jié)構(gòu) 67 3.2.3 矩形波導(dǎo)的管壁電流 71 3.2.4 矩形波導(dǎo)的傳輸特性 72 3.3 圓波導(dǎo) 78 3.3.1 圓波導(dǎo)中的模 78 3.3.2 圓波導(dǎo)中模的傳輸特性 80 3.3.3 圓波導(dǎo)中三個(gè)主要模及其應(yīng)用 80 3.4 同軸線(xiàn) 84 3.4.1 同軸線(xiàn)的主�！�—TEM模 84 3.4.2 主模TEM模的傳輸特性 85 3.5 微帶線(xiàn) 86 3.5.1 帶狀線(xiàn) 86 3.5.2 微帶 88 本章小結(jié) 91 習(xí)題 91 第4章 天線(xiàn)理論基礎(chǔ) 93 4.1 概述 93 4.1.1 天線(xiàn)的主要功能 93 4.1.2 天線(xiàn)的輻射機(jī)理 94 4.1.3 天線(xiàn)的分類(lèi) 97 4.2 天線(xiàn)的基本輻射單元 99 4.2.1 電基本振子 99 4.2.2 磁基本振子 103 4.2.3 縫隙基本振子 107 4.3 天線(xiàn)的基本電參數(shù) 109 4.3.1 方向圖函數(shù)及方向圖 109 4.3.2 主瓣寬度、副瓣電平與前后比 112 4.3.3 方向性系數(shù)、效率和增益 113 4.3.4 天線(xiàn)的輸入阻抗 117 4.3.5 天線(xiàn)的極化 117 4.3.6 天線(xiàn)的帶寬 119 4.3.7 天線(xiàn)的有效長(zhǎng)度 120 4.4 互易定理與接收天線(xiàn)的電參數(shù) 121 4.4.1 互易定理 121 4.4.2 接收天線(xiàn)的等效電路和最大接收功率 122 4.4.3 有效面積Ae（θ, φ） 123 4.4.4 等效噪聲溫度 124 本章小結(jié) 125 習(xí)題 126 第5章 對(duì)稱(chēng)振子與陣列天線(xiàn) 129 5.1 對(duì)稱(chēng)振子天線(xiàn) 129 5.1.1 對(duì)稱(chēng)振子上的電流分布 130 5.1.2 對(duì)稱(chēng)振子的遠(yuǎn)區(qū)輻射場(chǎng)和方向圖 130 5.1.3 對(duì)稱(chēng)振子的主要特性參量及輻射場(chǎng)的統(tǒng)一表達(dá)式 133 5.2 天線(xiàn)陣 137 5.2.1 二元天線(xiàn)陣 137 5.2.2 N元均勻直線(xiàn)式天線(xiàn)陣 141 5.2.3 方向圖的乘積定理及其應(yīng)用 151 5.3 地面對(duì)天線(xiàn)方向圖的影響 160 5.3.1 鏡像法 161 5.3.2 理想導(dǎo)電地面上的垂直對(duì)稱(chēng)振子 162 5.3.3 理想導(dǎo)電地面上的水平對(duì)稱(chēng)振子 163 本章小結(jié) 164 習(xí)題 165 第6章 常用線(xiàn)天線(xiàn) 167 6.1 水平對(duì)稱(chēng)天線(xiàn)(短波通信天線(xiàn)) 167 6.1.1 雙極天線(xiàn) 167 6.1.2 籠形天線(xiàn) 172 6.1.3 折合振子天線(xiàn) 174 6.2 直立天線(xiàn) 176 6.2.1 直立架設(shè)天線(xiàn) 176 6.2.2 直立天線(xiàn)性能的改善 177 6.2.3 常見(jiàn)的幾種垂直天線(xiàn) 178 6.3 環(huán)天線(xiàn) 181 6.4 行波天線(xiàn) 183 6.4.1 菱形天線(xiàn) 183 6.4.2 八木天線(xiàn)（YAGIUDA Antenna） 189 6.4.3 對(duì)數(shù)周期天線(xiàn) 195 6.4.4 螺旋天線(xiàn)（Helical Antenna or Helix Antenna） 202 本章小結(jié) 207 習(xí)題 207 第7章 面天線(xiàn)理論和常用面天線(xiàn) 210 7.1 面天線(xiàn)理論 210 7.2 惠更斯-菲涅爾原理 211 7.3 等效原理和面元的輻射場(chǎng) 212 7.3.1 等效原理 212 7.3.2 惠更斯源的場(chǎng) 212 7.4 平面口徑輻射場(chǎng)的特性 214 7.4.1 矩形同相口徑的輻射場(chǎng) 214 7.4.2 圓形同相口徑的輻射場(chǎng) 219 7.4.3 口徑場(chǎng)相位分布對(duì)方向圖的影響 221 7.5 喇叭天線(xiàn) 224 7.5.1 喇叭天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 224 7.5.2 喇叭天線(xiàn)的口面場(chǎng)分布 225 7.5.3 喇叭天線(xiàn)的方向性 228 7.5.4 喇叭天線(xiàn)的設(shè)計(jì) 230 7.6 反射面天線(xiàn) 233 7.6.1 旋轉(zhuǎn)拋物面天線(xiàn) 234 7.6.2 卡賽格倫天線(xiàn) 239 7.6.3 賦形拋物面天線(xiàn) 241 本章小結(jié) 243 習(xí)題 243 第8章 新型天線(xiàn) 245 8.1 超材料天線(xiàn) 245 8.1.1 超材料的概念 245 8.1.2 超材料天線(xiàn)的類(lèi)型 246 8.2 智能天線(xiàn) 252 8.2.1 智能天線(xiàn)的基本概念 253 8.2.2 智能天線(xiàn)的工作原理 253 8.2.3 智能天線(xiàn)的分類(lèi) 254 8.2.4 智能天線(xiàn)的基本用途 255 8.3 等離子天線(xiàn) 256 8.3.1 等離子天線(xiàn)簡(jiǎn)介 256 8.3.2 等離子天線(xiàn)的基本理論 257 本章小結(jié) 258 習(xí)題 258 第9章 電波傳播 259 9.1 引言 259 9.2 幾種主要的電波傳播方式 260 9.2.1 地面波傳播 260 9.2.2 天波傳播 260 9.2.3 視距波傳播 260 9.2.4 散射波傳播 261 9.2.5 波導(dǎo)電波傳播 261 9.3 無(wú)線(xiàn)電波在自由空間內(nèi)的傳播 262 9.3.1 自由空間傳播的場(chǎng)強(qiáng)及接收功率 262 9.3.2 自由空間的基本傳播損耗L0 263 9.3.3 實(shí)際電道的傳播損耗L和基本傳播損耗LW 263 本章小結(jié) 264 習(xí)題 265 第10章 地面波傳播 266 10.1 地球表面的電特性 266 10.2 地面波的傳播特性 268 10.2.1 波前傾斜現(xiàn)象 268 10.2.2 地面波傳播的場(chǎng)分量 268 10.2.3 地面波的傳播特性 269 10.3 地面波場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算 270 10.4 不均勻性對(duì)地面波傳播的影響 274 10.5 地下和水下傳播 276 本章小結(jié) 279 習(xí)題 280 第11章 天波傳播 281 11.1 電離層概況 281 11.1.1 電離層的形成、結(jié)構(gòu)與變化 281 11.1.2 電離層的變化規(guī)律 283 11.1.3 電離層的等效電參數(shù) 285 11.2 電波在電離層中的傳播 286 11.2.1 電波在電離層中的折射 與反射 287 11.2.2 電波在電離層中的吸收 289 11.3 短波的天波傳播 290 11.3.1 傳輸模式 290 11.3.2 衰落現(xiàn)象 291 11.3.3 短波傳播中的靜區(qū) 292 11.3.4 短波天波通信工作頻率的選擇與確定 293 11.4 中波的天波傳播 296 11.5 長(zhǎng)波的天波傳播 297 本章小結(jié) 297 習(xí)題 298 第12章 視距傳播 299 12.1 視線(xiàn)距離與亮區(qū)場(chǎng)的計(jì)算 299 12.1.1 視線(xiàn)距離 299 12.1.2 地面上亮區(qū)場(chǎng)的計(jì)算 300 12.2 地形起伏對(duì)微波傳播的影響 307 12.2.1 雷利準(zhǔn)則 307 12.2.2 地面不平的影響和菲涅爾區(qū)的概念 308 12.2.3 山脊的影響及傳播余隙 309 12.3 低空大氣層對(duì)微波傳播的影響 310 12.3.1 對(duì)流層和大氣折射 311 12.3.2 大氣電波的衰減 314 本章小結(jié) 314 習(xí)題 315 附錄 316 附錄A 常用材料的特性 316 附錄B 國(guó)產(chǎn)矩形波導(dǎo)管參數(shù)表 316 附錄C 常用同軸射頻電纜的特性參數(shù) 319 參考文獻(xiàn) 320