《近代无线电中的场与波》求取 ⇩

目录1

振荡与波的基础1

1.01　导言1

作为振荡系统示例的简单电路1

1.02　在理想的简单电路内的自由振荡1

1.03　用假设的级数来求解微分方程3

1.04　用假设的正弦函数来求解微分方程5

1.05　由假设的指数函数求解微分方程6

1.06　具有损耗的固有振荡——近似法8

1.07　有损耗的电路方程的准确解10

1.08　在一个理想L-C电路内的强迫振荡11

1.09　谐振时的近似输入阻抗13

1.10　谐振点附近的近似输入阻抗14

复指数的应用15

1.11　用复指数求解电路微分方程15

1.12　复指数在功率计算中的应用17

傅里叶级数19

1.13　周期性函数的傅里叶级数19

1.14　矩形电压波的傅里叶分析21

1.15　用傅里叶级数代表在一定间隔内的函数22

作为波系统列子的均匀传输线24

1.16　理想传输线24

1.17　波动方程的解26

1.18　在理想传输线上的电压和电流的关系27

1.19　在不连续点的反射和传播28

1.20　某些简单的行波问题29

1.21　加上正弦电压的理想线31

1.22　驻波比33

1.23　史密斯传输线图35

1.24　有损耗的传输线39

1.25　理想传输线上的纯驻波43

1.26　低损耗传输线的物理近似法45

1.27　波的传播速度48

1.28　用固有波型来分析传输线50

2．静态电场和稳态磁场方程52

2.01　导言52

静电场54

2.0　2静电场问题54

2.03　电荷间的力54

2.04　静电单位制55

2.05　有理化米·千克·秒单位制56

2.06　电场强度57

2.07　电通量密度59

2.08　高斯定律60

2.09　应用高斯定律的例题61

2.10　面积分和体积分；用矢量表示的高斯定律64

2.11　矢量的标积或点积65

2.12　通量管67

2.13　静电场的散度69

2.14　散度定理72

2.15　电场的守恒性73

2.16　静电位74

2.17　梯度77

2.18　等位面78

2.19　静电学中的导体边界79

2.20　静电学中的电介质边界80

2.21　镜像的应用81

2.22　拉普拉斯方程和泊松方程84

2.23　静电系的能量86

2.24　磁场的概念88

静磁场88

2.25　两矢量的矢积或叉积90

2.26　安培定律；圆环轴线上的磁场91

2.27　磁场的量的单位93

2.28　磁场强度的线积分94

2.29　带电流的长导线周围或同轴导线间的磁场96

2.30　矢量场的旋度97

2.31　斯托克斯定理100

2.32　矢量磁位；平行导线所产生的磁场101

2.33　磁场的散度103

2.34　矢量磁位的微分方程104

2.35　磁场定律的推演的概要106

2.36　静磁场的能量108

坐标系和矢量关系109

2.37　直角坐标系、柱面坐标系和球面坐标系109

2.38　广义曲线坐标111

2.39　有用的矢量关系摘要114

3．静态场问题的解答117

应用微分方程解答场的问题的基本考虑117

3.01　导言117

3.02　由拉普拉斯方程决定的分布问题118

3.03　解答的唯一性119

3.04　简单例题：含有两个介质的同轴圆柱内的场121

场的圆形描绘123

3.05　场的图形描绘原理123

3.06　场的图形描绘方法125

3.07　从电场图形得出的知识127

保角变换的方法129

3.08　复函数理论的导论129

3.09　复变数的解析函数的性质132

3.10　冪函数；导体转角附近的场135

3.11　对数变换136

3.12　反余弦变换137

3.13　平行圆柱导体140

3.14　应用于广义多边形的许瓦兹变换143

以直角坐标、柱面坐标和球面坐标表示的变数分离方法与乘积解答147

3.15　乘积解答的方法147

3.16　直谐函数148

3.17　一项直谐函数描绘的场151

3.18　直谐函数的级数所描绘的场152

3.19　柱谐函数154

3.20　柱谐函数所描绘的场158

3.21　零阶贝塞耳函数：实自变数161

3.22　J0和N0的线性组合：汉格耳函数163

3.23　零阶的贝塞耳函数：虚自变数164

3.24　高阶的贝塞耳函数166

3.25　大自变数的贝塞耳函数的值168

3.26　贝塞耳函数的导数168

3.27　贝塞耳函数的循环公式170

3.28　贝塞耳函数的积分170

3.29　函数展开为贝塞耳函数的级数171

3.30　用来作径向匹配的柱谐函数的级数172

3.31　球谐函数175

3.32　当球界面上的电位给定时应用球谐函数的例子176

3.33　当沿轴的场为已知用球谐函数表示场的展开式178

4．麦克斯韦方程和高频电位的概念180

时变电磁现象的定律180

4.01　导言180

4.02　由于改变磁场所感应的电压181

4.03　电荷的连续性182

4.05　电容器中的位移电流184

4.04　位移电流的概念184

4.06　由运动电荷而产生的位移电流186

4.07　用微分方程形式表示的麦克斯韦方程187

4.08　大尺度形式的麦克斯韦方程189

4.09　在周期性情形下的麦克斯韦方程190

4.10　电磁量的其他单位制193

时变系统的边界条件195

4.11　场的切向分量在分界面的连续性条件195

4.12　场的垂直分量在分界面的连续性条件196

4.13　完纯导体的边界条件197

4.14　边界条件对时变场问题的应用199

对变动电荷和变动电流所用的位200

4.15　时变场的一组可能的位函数200

4.16　表为电荷和电流的积分的推迟位203

4.17　在周期性时变情形下的推迟位205

4.18　电压和电位差的比较207

4.19　在几种坐标系中的麦克斯韦方程209

5．电路概念及其从电磁场方程的推导211

5.01　导言211

5.02　基尔霍夫第一定律212

依据麦式方程形成的电路概念212

5.03　外加场和合成电流密度213

5.04　外加电压和电路关系：基尔霍夫第二定律215

直流电路和低频电路的概念217

5.05　对直流电路的基尔霍夫第二定律217

5.06　在低频时的内阻抗上的电压降218

5.07　在低频时电感上的电压降219

5.08　在低频时电容上的电压降221

5.09　对多网孔电路和分布常数电路的推广223

5.10　低频电路的相互耦合224

高频电路或大尺寸电路的概念226

5.11　电感概念的推广226

5.12　电路的辐射电阻228

5.13　电路概念的应用范例——大尺寸的电感电路229

5.14　在高频时电路方程中其他各项的修正230

5.15　讨论大尺寸电路的正确方法的考虑231

5.16　防止辐射的自闭式电路232

6．趋肤效应和电路阻抗元件233

6.01　导言233

6.02　趋肤效应在阻抗计算上的重要性234

趋肤效应和导体的内阻抗234

6.03　麦克斯韦方程应用在良导体的特别情形236

6.04　决定导体内电流分布的方程238

6.05　平板导体内的电流分布；穿透深度239

6.06　平面导体的内阻抗242

6.07　平面导体中的功率损失243

6.08　在圆截面导线内的电流分布244

6.09　在很高或很低频率时的圆导线的阻抗247

6.10　在一般情形下的圆导线内阻抗248

6.11　敷料导体的阻抗251

6.12　薄壁管状导体的阻抗254

电感的计算256

6.13　根据磁通链计算的电感；同轴线的自感256

6.14　根据能量储积计算的电感；圆线的内电感257

6.15　从矢位求互感的方法258

6.16　诺埃曼公式；同轴圆环间的互感259

6.17　从磁通匝链数计算互感261

6.18　由选择互感计算自感；圆环的电感262

6.19　实际线圈的电感263

6.20　电位、电容和感应系数265

自电容和互电容265

6.21　等效电路中的电容元素267

6.22　静电屏蔽267

6.23　例题：三极管的极间电容269

7．电磁波的传播与反射272

7.01　导言272

没有边界的区域中的电磁波274

7.02　波动方程274

7.03　表示电磁场中的能量关系的坡印廷定理276

7.04　在完纯介质中的均匀平面波279

7.05　正弦形式的均匀平面波282

7.06　偏振284

波从导体和介质的反射286

7.07　垂直入射平面波从完纯导体的反射286

7.08　波的传播的传输线相似性，阻抗的概念288

7.09　波向完纯介质的垂直入射291

7.10　有几个介质时的反射问题293

7.11　以任意角度对完纯导体的入射295

7.12　斜射时波的相速与阻抗299

7.13　以任意角度对完纯介质的入射301

7.14　全反射304

7.15　偏振角306

7.16　在多介质边界上的斜射307

非完纯导体和非完纯介质中的波308

7.17　导体中的波308

7.18　不完纯导体中的波309

7.19　不完纯介质311

7.20　不完纯介质中的波313

7.21　不良导体的性质和分类314

7.22　从良导体上消除波的反射315

8.01　导言317

8．导行电磁波317

8.02　沿均匀系统的波的基本方程318

8.03　基本的波型320

由平行平面导行的简单波321

8.04　由理想平行平面导体引导的TEM波321

8.05　在有损耗的平行平面间的TEM波；物理近似323

8.06　在有损耗的平行平面间的TEM波；数学近似325

8.07 平行平面间的横磁波328

8.08　横磁波的物理讨论331

8.09　损耗对平面间的TM波的作用333

8.10　平行平面间的横电波336

导行波的一般分析338

8.11　横电磁波或传输线波338

8.12　沿不完纯导线传播的传输线波342

8.13　横磁波346

8.14　横电波353

8.15　直角坐标中的一般波型357

8.16　柱面坐标中的一般波型358

8.17　波的一般性质的比较和各种波型的物理解释360

9.01　同轴线、平行导线传输线、屏蔽式二线传输线364

9．常用波导和传输线的特性364

常用传输线364

9.02　同轴线——高次波365

常用波导367

9.03　长方形波导367

9.04　长方形波导中的TE10波371

9.05　圆形截面的波导376

9.06　波导中波的激励和接收381

9.07　简单的传输线方法对波导的应用384

9.08　接近截止情况以及频率低于截止情况时的波387

9.09　由介质薄层或介质杆形成的波导390

其他的波的导行系统390

9.10　由一个单独的圆柱形导体导行的波395

9.11　径向传输线397

9.12　径向传输线的圆周波型；扇形喇叭403

9.13　对偶性波在倾斜平面之间的传播406

9.14　由圆锥系统导行的波408

9.15　凹形波导411

9.16　理想的螺旋与其他的慢行波结构412

10.01　导言416

10．空腔谐振器416

空腔谐振器的基本概念417

10.02　谐振传输线作为空腔谐振器417

10.03　空腔谐振器作为集总谐振电路的推广418

10.04　根据波反射观点来讨论的空腔谐振器419

形状简单的谐振器422

10.05　简单长方形谐振器的场422

10.06　简单谐振器的能量储藏、损耗与Q424

10.07　长方形谐振器中的其他波型426

10.08　圆柱形谐振器429

10.09　以球面坐标表示的波解答432

10.10　球形谐振器436

小间隙的空腔与耦合436

10.11　小间隙空腔439

10.12　对空腔的耦合441

10.13　理想空腔的微小扰动445

11．微波网络447

11.01　导言447

11.02　微波网络的定义448

定义和网络定理448

11.03　波导中的电压、电流和阻抗450

11.04　网络的形成452

11.05　倒易性454

波导接合与空腔耦合456

11.06　两组端偶的等效电路456

11.07　应用测定求接合参数的方法458

11.08　传输参数与级联网络461

11.09　一组端偶的性质465

11.10　有一个单独输入的空腔的等效电路467

11.11　空腔等效电路的例子473

11.12　含有两个或更多的耦合波导的空腔476

简单的不连续与解析方法478

11.13　传输线与波导中的简单不连续478

11.14　理论方法482

12．辐射486

12.01　辐射工程学问题486

12.02　一些实际辐射系的型式488

12.03　辐射的物理概念492

12.04　波的辐射观念494

假定天线电流以计算场和功率497

12.05　小电流元或偶极子天线497

12.06　长直天线500

12.07　半波偶极子；天线增益503

12.08　完纯地面上的天线505

12.09　坡印廷计算的系统化506

12.10　直导线上的行波509

12.11 小圆环形天线511

12.12　感应电动势法512

12.13　效应的叠加和相互作用514

元阵514

12.14　例题：二半波偶极子组成的天线阵516

12.15　菱形天线518

12.16　直线式天线阵521

12.17　方向性的限制526

由假定的表面场分布计算场与功率528

12.18　用等效电流表示的公式528

12.19　平面波源的元素532

12.20　圆形孔径或抛物面反射器534

12.21　谐振隙缝天线536

12.22　电磁喇叭538

由边界值问题的近似解求天线阻抗540

12.23　球形天线540

12.24　近似球体天线547

12.25　双圆锥天线550

12.26　一般形状的细偶极子天线557

接收天线及倒易定理560

12.27　发射——接收系统560

12.28　倒易关系563

12.29　接收天线的等效电路566