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第一章电磁理论基础1

1.1 电磁场的基本方程1

1.Maxwell方程式1

2.磁荷及磁流．电磁场方程的对偶性2

3.边界条件4

4.复数Poynting定理4

1.2 势函数7

1.电型Lorentz势及磁型Lorentz势7

2.无界空间三维标量波动方程的Green函数9

3.无界空间中任意局域分布源的势11

1.3 场等效原理13

1.唯一性定理13

2.镜像原理14

3.场等效原理16

1.4 互易定理20

1.互易定理20

2.反应概念及互易定理的简单应用22

3.以反应作为约束导出的变分公式25

参考文献30

第二章无界媒质中的平面电磁波32

2.1 电介质和导体的频率色散特性32

1.电介质的色散和损耗32

2.导电介质的色散和损耗40

3.Kramers-Kronig关系42

2.2 无耗可逆各向异性介质中的平面电磁波46

1.晶体的介电张量46

2.各向异性电介质中平面电磁波的一般特性48

3.单轴电介质中的平面电磁波49

4.波矢量面与波射线53

2.3 旋性介质中的平面电磁波55

1.磁化等离子体的介电张量55

2.波方程58

3.平行于外磁场方向传播的波59

4.垂直于外磁场方向传播的波62

2.4 平面电磁波在非均匀介质中的传播65

1.非均匀介质中的电磁波方程65

2.平面分层介质中的波方程66

3.波在平面分层介质表面的反射．等效网络表示69

4.波在缓变分层介质中的传播．WKB近似解72

5.波在缓变分层介质中的传播．几何光学近似74

2.5 电磁波传播问题的射线光学近似77

1.程函(eikonal)方程77

2.射线的微分方程式80

3.能量及场振幅的传播83

4.平方律介质的聚焦性质88

5.射线追迹92

参考文献93

第三章导行电磁波95

3.1 表面波95

1.导波的基本方程式95

2.沿平面分界面传播的表面波97

3.沿圆柱面传播的表面波102

3.2 电介质波导102

1.圆介质杆波导中的混合模103

2.轴对称模式106

3.3 光纤传输理论基础110

1.双层均匀介质模型．线性极化模式111

2.色散方程的近似求解117

3.阶梯(折射率)光纤中的功率流121

4.阶梯多模光纤中的模式色散123

5.光纤中的传输损耗126

3.4 缓变参量不规则波导理论128

1.规则波导中的模式及其正交性128

2.横截面法计算缓变填充物质波导134

3.直波导中μ和ε是分块常数的情况138

4.横截面法计算缓变截面波导141

3.5 周期性传输系统153

1.Floquet定理与空间谐波154

2.螺旋线161

参考文献167

第四章电磁波的辐射169

4.1 电磁辐射的理论基础169

1.自由空间并矢Green函数．辐射条件169

2.局域分布源的辐射172

3.天线的基本概念176

4.半波天线179

4.2 柱形天线的积分方程182

1.Pocklington积分方程182

2.Hallén积分方程189

4.3 细圆柱天线Hallén积分方程的矩量法解191

1.矩量法的一般原理和步骤191

2.细圆柱天线Hallén积分方程的矩量法解．点匹配法196

3.最小平方逼近法200

4.4 电磁波通过孔的辐射204

1.场等效原理应用于孔辐射问题204

2.平面孔的辐射场209

3.平面波均匀照射的圆形孔的辐射212

4.5 有耗的半空间上偶极子的辐射217

1.问题的概述217

2.球面波展开为柱面波218

3.有耗半空间上竖直电偶极子的辐射223

4.积分的近似求值229

参考文献239

第五章电磁波的散射241

5.1 导体圆柱对于平面电磁波的散射241

1.二维电场方程241

2.E型平面波在无穷长导体圆柱上的散射243

3.散射截面246

5.2 介质球的散射248

1.用标量势构成球坐标系中矢量波动方程的解248

2.入射平面波展开为球面波252

3.均匀介质球散射问题的解253

4.Rayleigh散射257

5.3 散射截面及截面定理259

1.散射截面259

2.截面定理263

5.4 散射问题的积分方程268

1.电磁场方程式的直接积分268

2.散射场的积分表示式275

3.电场积分方程和磁场积分方程279

1.Babinet原理287

5.5 Babinet原理．平面孔的散射及传输287

2.隙缝天线及其阻抗293

3.孔隙传输297

参考文献299

第六章电磁波的衍射301

6.1 Fraunhofer及Fresnel衍射301

1.Kirchhoff近似积分的矢量形式301

2.Fraunhofer及Freshel衍射306

1.Watson变换解311

6.2 平面电磁波在导体圆柱上的衍射311

2.阴影区中的衍射场314

3.照明区的散射场319

6.3 平面波在半平面导体边缘的衍射322

1.平面波的角谱322

2.导体半平面的散射场324

3.半平面衍射问题的积分方程326

4.用回路积分法求解积分方程327

5.积分方程的解化为Fresnel积分330

6.解的特性335

6.4 电磁波在平行平面波导开口端的衍射337

1.面电流分布的积分方程337

2.面电流分布衍射修正项的积分方程341

3.Wiener-Hopf方法344

4.近截止情况下的解348

6.5 圆波导开口端的衍射352

1.圆对称模式352

2.非对称模式363

参考文献366

第七章开放式谐振腔理论368

7.1 引言368

7.2 平面波导开端衍射的抛物型微分方程解法370

7.3 矩形平面镜腔370

7.4 圆形平面镜腔387

7.5 球面镜开放腔393

参考文献405

索引406