Учебное пособие. — Новосибирск: СибГУТИ, 2016. — 272 с.
Излагаются основы теории электромагнитного поля и электромагнитных волн, распространяющихся как в свободном пространстве, так и в различных средах, и в линиях передачи. Повышенное внимание уделено основам теории антенн и теории микроволновых устройств, в частности, полосковым линиям передачи, которые являются основой микроволновой схемотехники и полосковых антенн.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 11.03.01 «Радиотехника», 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», 11.03.03 «Конструирование и технологии электронных средств». Книга может быть полезна для аспирантов и инженеров, работающих в области прикладной электродинамики.
Предисловие
Обозначение физических величинВведение в электродинамикуИстоки электродинамики.
Развитие и содержание современной электродинамики.
Параметры электромагнитного поля.
Макроскопические свойства материи.
Единицы измерения электрических и магнитных величин.
Основные уравнения электромагнитного поляПервое уравнение Максвелла.
Второе уравнение Максвелла.
Третье и четвёртое уравнения Максвелла.
Гармонические поля. Уравнения ЭМП в комплексной форме.
Сторонние источники и полная система уравнений электромагнитного поля.
Баланс энергии электромагнитного поля.
Классификация электромагнитных сред и полей.
Электромагнитные волны в безграничной средеВолновые уравнения относительно векторов
E и
H.
Плоские волны. Основные понятия и характеристики.
Плоские волны в изотропных диэлектриках с потерями.
Проводники в ЭМП. Поверхностный эффект.
Поляризация электромагнитных волн.
Распространение электромагнитных волн в произвольном направлении.
Электромагнитные волны в анизотропных средах.
Электромагнитные волны в ограниченных средахГраничные условия.
Падение волны на границу раздела сред. Угловые характеристики.
Падение плоской волны на границу раздела сред. Формулы Френеля.
Скорости распространения электромагнитных волн.
Излучение электромагнитных волнОсновные понятия и характеристики.
Электродинамические потенциалы.
Векторы Герца.
Излучение элементарного электрического вибратора.
Излучение линейных вибраторов.
Связанные вибраторы.
Излучение элементарного магнитного вибратора.
Излучение элемента волнового фронта.
Электромагнитная экология и безопасность электромагнитных излучений.
Линии передачи электромагнитных волнОсновные понятия. Типы линий передачи.
Волновые уравнения ЭМП для регулярных волноводов.
Основные характеристики волн, распространяющихся в линиях передачи.
Связь между поперечными и продольными составляющими поля.
Электромагнитные волны в прямоугольном волноводе.
Электромагнитные волны в круглом волноводе.
Токи в стенках односвязных волноводов.
Затухание в односвязных волноводах.
Коаксиальные линии передачи.
Симметричные двухпроводные линии передачи.
Общая характеристика полосковых линий передачи.
Симметричная полосковая линия.
Микрополосковые линии.
Копланарные полосковые линии.
Полосковые линии передачи с распределённой связью.
Световоды.
Затухание и дисперсия в световодах.
Нагруженные линии передачиСкалярные параметры волновых процессов.
Трансформация сопротивлений в нагруженных линиях передачи.
Матричные параметры волновых цепей. Матрица рассеяния.
Волновая матрица передачи.
Резонансные явления и резонаторы в линиях передачиРезонансные явления в регулярных линиях передачи.
Резонаторы на прямоугольном и круглом волноводах.
Резонаторы в прямоугольном волноводе на сосредоточенных элементах.
Объёмные резонаторы.
Диэлектрические резонаторы.
Добротность резонансных структур.
ПриложенияЭлементы векторной алгебры и векторного анализа.
Основные понятия и уравнения алгебры матриц.
Международная система единиц физических величин СИ.
Физические константы.
Предельные уровни параметров безопасности электромагнитного излучения.
Электрические свойства диэлектриков.
Характеристики одномодовых световодов.
Основоположники электродинамики.
Список литературы