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目录1

第一篇　物理和数学的基础知识1

第一章　电磁场基本方程1

§1.1　引言1

§1.2　麦克斯韦方程1

§1.3　波方程4

§1.4　位函数与赫兹矢量6

§1.5　电磁能量与功率流9

§1.6　边界条件11

§1.7　电磁场的唯一性15

§1.8　电磁场的等效原理16

§1.9　电磁场的互易性17

第二章　格林函数20

§2.1 引言20

§2.2　齐次斯图谟刘维尔方程20

§2.3　拉普拉斯方程和亥姆霍兹方程的本征函数25

§2.4　格林函数与狄拉克δ函数31

§2.5　无界格林函数和场的积分解33

§2.6　非齐次斯图谟-刘维尔方程的普遍解法36

§2.7　用格林函数求解泊松方程38

§2.8　亥姆霍兹方程的格林函数44

§2.9　并矢格林函数48

第三章　变分法53

§3.1 引言53

§3.2　泛函求极值与变分问题53

§3.3　约束与拉格朗日乘子57

§3.4　里兹法61

§3.5　泊松方程和拉普拉斯方程的变分解64

§3.6　标量函数亥姆霍兹方程的变分解69

§3.7　矢量函数亥姆霍兹方程的变分解71

§3.8　各向异性媒质中电磁场的变分法75

§3.9　非自伴性电磁场的变分法80

第四章　数值计算85

§4.1　引言85

§4.2　差分法86

§4.3　有限元法97

§4.4　矩量法111

§4.5　各种数值计算方法的比较117

§5.2　波导模式的分类119

§5.1 引言119

第二篇　高频系统119

第五章　波导系统119

§5.3　模式的正交性121

§5.4　波导中的功率流、能量和衰减123

§5.5　常用规则波导127

§5.6　部分填充介质的波导133

§5.7　表面波导139

§5.8　波导中的不连续性142

§5.9　变截面波导148

§6.2　谐振腔内的模式155

第六章　空腔谐振器155

§6.1 引言155

§6.3　模式函数的正交性及其展开157

§6.4　谐振腔内的自由振荡161

§6.5　谐振腔的激励163

§6.6　常用规则波导腔167

§6.7　谐振腔的微扰172

§6.8　开放式谐振腔177

§7.1 引言187

第七章　周期性高频系统187

§7.2　周期性系统的基本定理188

§7.3　四端网络的一些特性192

§7.4 等效电路的应用——滤波网络中与电子同步的波197

§7.5　从滤波网络派生出的各种慢波线203

§7.6　场匹配的模式分析法——用于螺旋线结构208

§7.7　场匹配的模式分析法——用于耦合腔链结构216

§7.8　变分解法224

§8.1 引言233

第八章 电子与场作用的基本概念233

第三篇　电子与场的相互作用233

§8.2　微波真空电子器件的工作原理234

§8.3　电子的发射238

§8.4　电子注的形成238

§8.5　电子注的聚焦241

§8.6　电子的群聚252

§8.7　电子与场的能换256

§8.8　电子注的收集262

§9.1 引言265

第九章　间隙中电子注的扰动265

§9.2　一维间隙的小信号方程266

§9.3　卢埃林-彼得森方程270

§9.4　任意场分布下的有栅间隙274

§9.5　任意场分布下的无栅间隙279

§9.6　间隙电场分布的普遍表达式284

第十章 电子注中的波289

§10.1 引言289

§10.2　等位空间中的空间电荷波289

§10.3　不等位空间中的空间电荷波298

§10.4 多速电子注的空间电荷波305

§10.5　回旋波和同步波309

§10.6　等离子体介质中的波312

§10.7　正交电磁场下电子注的波316

第十一章　电子注的耦合模理论319

§11.1 引言319

§11.2　模式耦合的普遍理论319

§11.3　双模耦合的解324

§11.4　电子注的小信号功率定理329

§11.5　磁限制流下电子注的耦合模334

§11.6　空间电荷波与线路波的模式耦合339

§11.7　回旋波、同步波和线路波间的耦合348

§11.8　双及多电子注与线路波的模式耦合352

§11.9　正交电磁场下电子注与线路波的模式耦合356

第十二章　参量放大362

§12.1 引言362

§12.2　曼利-罗威关系363

§12.3 简并的双频率参量放大365

§12.4　非简并的三频率参量放大368

§12.5　行波型的参量放大369

§12.6　快空间电荷波参量放大器375

§12.7　快回旋波参量放大器378

第十三章 电子与场非线性互作用的数值解383

§13.1 引言383

§13.2　螺旋型行波管的互作用模型384

§13.3　注入式M型器件的互作用模型398

§13.4　耦合腔行波管的互作用模型406

§13.5　分布发射式M型器件的互作用模型414

§14.1　引言421

第十四章 电子回旋谐振脉泽器件421

第四篇　新型器件和原理421

§14.2　电子回旋谐振脉泽器件的工作原理422

§14.3　回旋行波管的动力学理论428

§14.4　回旋单腔振荡管的线性理论438

§14.5　回旋行波管的自洽场理论447

§14.6　回旋振荡管的大信号数值计算和参量的最优化455

§15.1　引言465

§15.2　隧道效应的量子力学解释465

第十五章　微波半导体465

§15.3　隧道二极管470

§15.4　齐纳击穿和雪崩击穿474

§15.5　雪崩渡越时间二极管476

§15.6　利用结效应的微波晶体管481

§15.7　转移电子器件（TED）483

第十六章　量子电子学489

§16.1 引言489

§16.2　受激辐射放大的基本原理490

§16.3　粒子数反转492

§16.4　三能级脉泽496

§16.5　激光器及其腔体499

§16.6　半导体注入式激光器501

§16.7　激光的应用504

第十七章　电子与场非线性互作用的解析解506

§17.1　引言506

§17.2　反散射法508

§17.3　非线性薛定谔方程的导出Ⅰ——动力学方法516

§17.4　非线性薛定谔方程的导出Ⅱ——磁流体力学方法530

§17.5　非线性分析537

附录A　矢量运算关系553

附录B　不同坐标系中的电磁场方程557

附录C 圆柱贝塞尔函数559

附录D　等离子体的基本参量562

附录E 电子注流体力学模型的几种坐标564

附录F　一维圆盘模型的空间电荷场568

附录G　二维矩形系统中的空间电荷场571

附录H　费米-狄拉克分布函数573

附录I　物理常数表577

附录J　电磁量纲及单位换算578