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本教材詳細闡述了電磁場和電磁波理論，涉及了PCB中存在的電磁兼容問題以及產(chǎn)生的根源，并針對目前廣泛應用的高速PCB設計中的信號完整性問題作了深入分析，還對常見的電磁兼容規(guī)范、靜電放電特點及電磁兼容測試做了簡要介紹。在教材建設思想上，體現(xiàn)教材是知識的載體，體現(xiàn)理論與技術的結合；在教材的素材選擇上，將最新的科技成果轉化為教材內(nèi)容，體現(xiàn)基礎性和先進性。最后對常見的電磁兼容規(guī)范、靜電放電特點及電磁兼容測試做了簡要介紹。在教材建設思想上，體現(xiàn)教材是知識的載體，體現(xiàn)理論與技術的結合；在教材的素材選擇上，將最新的科技成果轉化為教材內(nèi)容，體現(xiàn)基礎性和先進性。

著手寫一本《電磁場與電磁波》教材，感覺壓力非常大。因為看過太多前輩寫的經(jīng)典教材，深知我們的功力不可企及；也因為身邊有太多造詣深厚的學者，深知自己的水平相去甚遠。但是在新工科建設過程中，當代學生的求知特點、培養(yǎng)目標的持續(xù)改進、新興產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，無不對教材內(nèi)容提出了新要求，對教材建設提出了新挑戰(zhàn)。我們就是在這樣一種新形勢下，結合自己的教學和科研經(jīng)驗，著手編寫這本教材的。

在編寫過程中，我們主要有以下幾方面的考慮。

（1）注重知識點的系統(tǒng)性。像電磁場與電磁波等重要的專業(yè)基礎課，必須包含本科課程的系統(tǒng)知識體系，絕不能因為計算機技術的發(fā)展而丟失課程的本色或者降低對學生的要求。在章節(jié)的安排上，我們也考慮到了學生的層次，以便任課教師靈活把握。對一些艱澀難懂的內(nèi)容，我們做了選修標記。

（2）注重部分內(nèi)容的可視化。電磁場和電磁波與數(shù)學是緊密聯(lián)系的，學生普遍感覺難學的原因是工科學生的數(shù)學基礎不足，對煩瑣的公式推導有排斥心理。我們組織力量，制作了一些可視化的素材，相信有利于學生學習本課程。

（3）堅持課程的工程基礎性。隨著集成電路工作頻率的提高以及器件尺寸的減小，路的特性越來越模糊，而場的效應越來越明顯。掌握電磁場理論，有利于理解現(xiàn)代技術中的要點。

（4）體現(xiàn)課程的思政內(nèi)容。我們非常注重本課程中所包含的科學精神、工程意識、工程倫理、探索精神等方面的內(nèi)涵。

在習題方面，我們分章節(jié)編寫了習題。這對知識點的鞏固無疑是有益的，同時這也是傳統(tǒng)教學方法的主要環(huán)節(jié)之一。為幫助大家學習，本書還提供了配套的習題全解。另外，考慮到工程教育專業(yè)認證對解決復雜工程問題的要求，還考慮到新工科專業(yè)建設對實踐創(chuàng)新能力的要求，我們感覺有必要在習題環(huán)節(jié)設置綜合性比較強的習題，有必要設置一些實踐類的習題。其中有一些實踐習題是編者在承擔國家級項目過程中提煉出來的，也有不少問題是從學生所做的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目中提煉出來的，當然也有不少是從生活當中來的。實踐習題是本書的嘗試性做法，希望能為工程認證和新工科建設過程中的教材建設提供有益的探索。

本教材包含以下章節(jié)：第0章緒論，主要講述電磁場理論的應用背景和發(fā)展歷程，同時簡單介紹了本課程的特點以及學習方法；第1章為電磁場理論中的數(shù)學基礎，討論了學習本課程所需的數(shù)學理論基礎；第2章為靜電場，第3章為恒定電場，第4章討論恒定磁場，第5章介紹靜態(tài)場的邊值問題及其解法，這幾章都是對靜態(tài)場的討論；第6章討論時變電磁場的基本規(guī)律；第7章介紹平面電磁波的傳播、反射和透射；第8章介紹導行電磁波，這是微波技術的基礎，更加系統(tǒng)的微波理論和技術需要參考專門的微波技術教材；第9章介紹電磁波輻射的基本理論，該部分是天線技術的基礎，但并沒有系統(tǒng)地覆蓋天線理論和技術；第10章簡單介紹了現(xiàn)代電磁場的仿真分析方法和軟件工具，讓學生初步了解計算電磁學。

本書由劉小明主編。在編寫過程中，錄制了部分內(nèi)容的視頻，提供了部分知識點的動畫，以幫助大家學習重點難點內(nèi)容。博士研究生王宸、張編妹，碩士研究生朱承輝對本書的插圖做了大量的工作；碩士研究生趙子躍為本書配套的動畫做了大量的工作。

限于作者水平和編寫時間，本書一定會存在錯誤或考慮不周之處，懇請專家和讀者能聯(lián)系作者，以便提高我們的編寫水平，保證本教材的質量。

編者2025年3月

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