内容简介
本书主要对基本电磁理论以及电磁波传播、辐射、散射在相关应用领域的研究进展进行系统全面的论述,主要介绍了电磁理论的基本概念以及电磁理论中的公式;结合具体应用场景和需求分析了鞍点技术、积分方程、GTD、T矩阵法等数学理论和公式的应用;阐述了衍射层析成像、矢量辐射传输;论述了偏振测量在地球物理遥感、生物医学、超材料、光纤传播等领域的应用。
目录
前言
第一版前言
致谢
第一部分 基础知识
引言
基本方程
2.1 麦克斯韦方程
2.2 时谐形式
2.3 本构关系
2.4 边界条件
2.5 能量关系和坡印亭定理
2.6 矢量势和标量势
2.7 电场赫兹矢量
2.8 麦克斯韦方程的对偶性和对称性
2.9 磁场赫兹矢量
2.10 唯一性定理
2.11 互易性定理
2.12 声波
习题
非均匀和分层介质中的波
3.1 时谐形式波方程
3.2 均匀介质中的时谐平面波传播
3.3 极化
3.4 平面波入射到平面边界:垂直极化(s 极化)
3.5 电场平行于入射平面:平行极化(p 极化)
3.6 菲涅尔公式,布儒斯特角和全反射
3.7 分层介质中的波
3.8 边界上声波的反射和传输
3.9 复杂波
3.10 俘获表面波(慢波)和漏波
3.11 沿电介质平板的表面波
3.12 Zenneck 波和等离子体激元
3.13 非均匀介质中的波
3.14 WKB 方法
3.15 Bremer 级数
3.16 转折点的 WKB 解
3.17 非均匀平板中的受限表面波模
3.18 规定轮廓的介质
习题
波导和空腔
4.1 均匀电磁波导
4.2 TM 模式或者电场模
4.3 TE 模式或者磁场模
4.4 本征函数和本征值
4.5 封闭空间本征函数的一般特性
4.6 k–β 图,相速度和群速度
4.7 矩形波导
4.8 圆柱形波导
4.9 TEM 模
4.10 波导中脉冲信号的色散
4.11 阶跃折射率光纤
4.12 渐变折射率光纤的色散
4.13 径向和方位角向波导
4.14 空腔共振结构
4.15 球形结构中的波
4.16 球形波导和空腔
习题
格林函数
5.1 均匀介质中的电偶极子和磁偶极子
5.2 均匀介质中电偶极子激发的电磁场
5.3 均匀介质中磁偶极子激发的电磁场
5.4 封闭空间标量格林函数和格林函数的本征函数展开
5.5 格林函数齐次方程的解
5.6 傅里叶变换方法
5.7 方形波导的激发
5.8 导体圆柱的激发
5.9 导体球的激发
习题
孔径辐射和束状波
6.1 惠根斯原理和零场定理
6.2 表面场分布的结构
6.3 基尔霍夫近似
6.4 菲涅尔衍射和夫琅和费衍射
6.5 傅里叶(谱)变换的表现形式
6.6 束状波
6.7 古斯汉欣(Goos–Hanchen)效应
6.8 高阶束状波模式
6.9 矢量格林定理,斯特拉顿 - 朱兰成(Stratton–Chu)公式和弗兰茨公式
6.10 等效定理
6.11 电磁波的基尔霍夫近似
习题
周期结构和耦合模式理论
7.1 弗洛凯理论
7.2 沿着周期结构的导波
7.3 周期层
7.4 周期结构上平面波的入射
7.5 基于瑞利假设的周期性表面的散射
7.6 耦合模式理论
习题
色散和各向异性介质
8.1 电介物质和极化性
8.2 色散和电介物质
8.3 导体和各向同性等离子体的色散
8.4 德拜弛豫方程和水的介电常数
8.5 界面极化
8.6 混合公式
8.7 各向异性介质的介电常数和磁导率
8.8 各向异性等离子体的磁离子理论
8.9 各向异性介质中的平面波传播
8.10 磁等离子体中的平面波传播
8.11 沿着磁场的传播
8.12 法拉第旋转
8.13 垂直磁场的传播
8.14 电离层高度
8.15 各向异性介质的群速度
8.16 热等离子体
8.17 等离子体的波方程
8.18 铁氧体及其磁导率张量展开
8.19 铁氧体中的平面波传播
8.20 基于铁氧体的微波器件
8.21 各向异性介质的洛伦兹互易性定理
8.22 双极化介质和手性介质
8.23 超导体,伦敦方程和迈斯纳效应
8.24 高频超导体的二流体模型
习题
天线,孔径和阵列
9.1 天线基础
9.2 给定电流和磁流分布的辐射场
9.3 偶极子天线,缝隙天线和还天线的辐射场
9.4 等间距和非等间距的天线阵列
9.5 给定孔径场分布的辐射场
9.6 微带天线的辐射
9.7 给定电流分布线天线的自阻抗和互阻抗
9.8 线天线的电流分布
习题
导电和电介物体的波散射
10.1 散射截面和散射幅度
10.2 雷达方程
10.3 散射截面的一般特性
10.4 散射幅度的积分表示和吸收截面
10.5 球体的瑞利散射
10.6 小椭球体的瑞利散射
10.7 瑞利 - 德拜散射(波恩近似)
10.8 椭圆极化和斯托克斯参数