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第一篇 电磁理论基础1

第一章 电磁场基本方程1

1.1 麦克斯韦方程的微分形式 组成关系1

1.2 麦克斯韦方程的积分形式 边界条件7

1.3 麦克斯韦方程的广义形式 磁荷和磁流11

1.4 麦克斯韦方程的复数形式 时谐场方程14

1.5 场量的波动方程17

1.6 动态位 动态位的波动方程20

一、矢量磁位和标量电位20

二、矢量电位和标量磁位24

三、赫兹电矢量和赫兹磁矢量26

第二章 电磁场基本定理31

2.1 乌莫夫—坡印亭定理31

2.2 对偶性原理37

2.3 唯一性定理43

2.4 等效原理48

一、内域和外域源分布的等效问题49

二、内域或外域源分布的等效问题50

三、存在理想导体时的等效问题52

2.5 感应定理53

2.6 互易定理58

2.7 巴俾涅原理64

第三章 电磁场基本解法70

3.1 非齐次标量波动方程的积分解70

一、无限远条件76

二、标量基尔霍夫公式78

三、无界空间中非齐次标量波动方程的积分解83

3.2 非齐次矢量波动方程的积分解87

一、无限远条件93

二、基尔霍夫公式的矢量等效式95

三、无界空间中非齐次矢量波动方程的积分解99

3.3 由标量波函数间接表示齐次矢量波动方程的解100

一、直角坐标系中无源区域电磁场量的表示法103

二、圆柱坐标系中无源区域电磁场量的表示法105

三、球坐标系中无源区域电磁场量的表示法106

3.4 由矢量波函数直接表示齐次矢量波动方程的解110

习题118

参考书目130

第二篇 场的分离变量理论和方法131

第四章 正交曲线坐标系中波动方程的可分性131

4.1 正交曲线坐标系的普遍形式131

4.2 正交曲线坐标系的特殊形式142

4.3 一般正交曲线坐标系中标量波动方程的可分性156

4.4 一般正交曲线坐标系中矢量波动方程的可分性162

4.5 椭球坐标系170

第五章 长旋转椭球谐波函数的边值问题181

5.1 长旋转椭球坐标系中的分离变量法181

5.2 长旋转椭球谐波函数187

5.3 长旋转椭球谐波函数的变换197

5.4 长旋转椭球谐矢量波函数205

5.5 长旋转椭球坐标系中静态问题的分离变量解210

一、均匀场中的长旋转椭球导体210

二、均匀场中的长旋转椭球介质体214

5.6 长旋转椭球坐标系中波动问题的分离变量解217

一、长旋转椭球导体天线的时谐场217

二、赫兹偶极子的辐射224

三、长旋转椭球导体的散射227

第六章 扁旋转椭球谐波函数的边值问题231

6.1 扁旋转椭球坐标系中的分离变量法231

6.2 扁旋转椭球谐波函数237

一、扁旋转椭球谐波函数的类型237

二、扁旋转椭球谐波函数的公式239

三、扁旋转椭球谐波函数的变换241

四、扁旋转椭球谐矢量波函数242

6.3 扁旋转椭球坐标系中静态问题的分离变量解244

一、均匀场中的扁旋转椭球体244

二、均匀场中的导体圆盘247

三、开孔无限大导体平面250

6.4 扁旋转椭球坐标系中波动问题的分离变量解253

一、介质层圆盘表面波天线的时谐场253

二、扁旋转椭球导体的散射259

三、导体圆盘的绕射260

四、导体圆盘的散射265

第七章 椭圆柱谐波函数的边值问题271

7.1 椭圆柱坐标系中的分离变量法271

7.2 椭圆柱谐波函数276

一、椭圆柱谐波函数的类型276

二、椭圆柱谐波函数的公式280

7.3 椭圆柱谐波函数的变换284

7.4 椭圆柱坐标系中波动问题的分离变量解288

一、椭圆柱波导的波型理论288

二、椭圆柱波导的传输特性293

三、椭圆柱导体的散射和导体条带的绕射298

7.5 旋转椭球函数与马丢函数的应用303

习题308

参考书目318

第三篇 常用坐标系中场的分离变量理论和方法319

第八章 波导和谐振腔的波型和特征参量319

8.1 波导和谐振腔的波型和特征参量319

一、规则波导的波型理论319

二、规则波导的传输特性326

三、任意场的模式展开332

四、谐振腔的波型和特征参量336

第九章 面谐波函数的边值问题340

9.1 直角坐标系中标量波动方程的分离变量法340

9.2 面谐波函数343

9.3 面谐矢量波函数349

9.4 直角坐标系中静态问题的分离变量解352

一、具有一维周期性方波电位的边界平面的位353

二、具有二维周期性方波电位的边界平面的位359

9.5 直角坐标系中波动问题的分离变量解361

一、矩形波导的面谐波函数361

二、部分填充介质矩形波导的场368

三、平面介质波导的场371

四、矩形谐振腔的面谐波函数375

9.6 直角坐标系中的不连续性问题379

一、矩形波导阶梯380

二、矩形介质波导387

第十章 圆柱谐波函数的边值问题396

10.1 圆柱坐标系中标量波动方程的分离变量法396

10.2 圆柱谐波函数400

10.3 圆柱谐波函数的变换408

10.4 圆柱谐矢量波函数417

10.5 圆柱坐标系中静态问题的分离变量解422

一、均匀场中覆盖介质层的导体圆柱422

二、空心圆柱环425

10.6 圆柱坐标系中波动问题的分离变量解430

一、圆柱波导的圆柱谐波函数430

二、圆柱介质波导436

三、圆柱谐振腔的圆柱谐波函数440

四、圆柱导体的散射444

10.7 圆柱坐标系中的不连续性问题450

一、圆柱波导阶梯450

二、螺旋波导456

第十一章 球谐波函数的边值问题458

11.1 球坐标系中标量波动方程的分离变量法458

11.2 球谐波函数462

11.3 球谐波函数的变换471

11.4 球谐矢量波函数479

11.5 球坐标系中静态问题的分离变量解483

一、接地导体球壳内的带电圆环483

二、均匀场中的双层介质球486

三、两半球具有不同电位的双层导体球壳490

11.6 球坐标系中波动问题的分离变量解493

一、球谐振腔的球谐波函数493

二、球的散射（Ⅰ）497

三、球的散射（Ⅱ）505

习题510

参考书目521