電磁波與天線（簡體書）

本書系統介紹電磁場與電磁波的基本概念和基礎理論，幫助學生掌握天線與電波傳播的基礎知識，解決電磁工程應用中的實際問題。本書保持電磁場基礎理論的系統性，具備了自主學習的拓展性。全書共10章，第1~4章介紹電磁場與電磁波的基本規律，包括數學基礎——矢量分析，宏觀電磁現象的總規律——麥克斯韋方程組，靜態電磁場，電磁波的規律——傳播、反射與折射；第5~6章介紹傳輸線基礎理論和典型傳輸線——規則金屬波導；第7~10章主要介紹天線與電波傳播知識，包括天線基礎知識，電波傳播基礎知識，典型天線在短波通信、廣播電視、移動通信和中繼通信中的應用，以及新型人工電磁結構天線。

本書配有數量合適的例題解析、課後習題、講課視頻、案例模型等，方便學生學習掌握。本書可以作為大學本科電子信息工程、通信工程等專業的教材，也可供從事天線技術、電波傳播、射頻技術、微波技術、電磁兼容技術的科研和工程技術人員參考。

曹文權，陸軍g程大學副教授、博士生導師。江蘇省和全軍優秀博士學位論文獲得者，國家公派新加坡國立大學訪問學者，陸軍g程大學“電磁波與天線”優質課程負責人。編寫中英文專著各1部，參編教材多部；發表SCI/EI檢索論文100余篇；主持近10項國家自然科學基金和軍內外科研項目，科研成果獲江蘇省科學技術二等獎1項。

朱衛剛，陸軍g程大學副教授。常年工作在教學科研一線，參與編寫《電波與光波傳輸技術》《微波技術與天線》《微波工程測量》《電磁波與天線》等多部教材，具有豐富的教學經驗。

邵尉，陸軍g程大學副教授。發表學術論文60余篇，SCI收錄10篇。授權國家發明專利6項。獲軍隊科技進步三等獎3項。

“電磁波與天線”課程定位於高等學校電工電子信息相關專業的基礎課程，屬於電磁類專業的核心專業課程，是綜合傳統的“電磁場與電磁波”“天線與電波傳播”以及部分“微波技術”內容的新課程。目標是使學生系統地掌握電磁場與電磁波的基本概念和基礎理論，掌握天線與電波傳播的基礎知識和工程應用，為學習後續專業課程打牢基礎。

本書符合新工科建設和發展的需求，由三大模塊構成主線: 電磁場理論基礎—工程基礎及天線應用—前沿技術。面向電磁場與天線技術領域前沿熱點問題，引入磁電偶極子、5G天線、新型人工電磁結構天線等內容，體現科學性和前沿性; 引入國際標準和案例解答，並配有部分仿真實例輔助學習，增強針對性和實效性; 落實“學生中心、產出導向、持續改進”的工程教育新理念，著力培養學生的電磁工程實踐能力，提升學生解決天饋系統工程問題的能力，為後續的系列無線電系統相關課程學習奠定基礎。

本書內容共分10章： 第1章矢量分析，是本課程的數學基礎; 第2章介紹電磁場的基本方程，特別是麥克斯韋方程組，它是宏觀電磁現象的總規律; 第3章靜態電磁場，包括靜電場、恒定電場、恒定磁場以及靜態場典型問題求解方法的相關內容; 第4章主要介紹均勻平面電磁波的傳播、反射與折射; 第5章介紹傳輸線基礎理論； 第6章主要介紹典型傳輸線——規則金屬波導; 第7章主要介紹天線的基礎知識; 第8章主要介紹電波傳播基礎知識； 第9章主要介紹短波通信、廣播電視、移動通信和中繼通信應用中的典型天線; 第10章介紹新型人工電磁結構天線。本書的參考學時為80學時，其中標有星號“*”的內容為自學和選學部分，教師授課過程中可以對教材內容進行適當刪減。

本書主要有兩個特點: ①保持基礎理論的系統性。保證電磁場與波、傳輸線與天線、電波傳播等相關基礎理論的完整性，內容深入淺出，能夠與前修的大學物理電磁學和後修的相關無線電系統課程無縫銜接。②具備自主學習的拓展性。兼顧教學內容的可操作性，配備重要知識點的例題和與授課學時相匹配的課後習題，方便自學。同時，增加部分案例的電磁仿真模型，力求將電磁學和天線的抽象問題形象化，利於理解。

本書由錢祖平教授主審，得到李平輝、丁衛平等教授的指導和校閱。第1~4章由朱衛剛編寫，第5、6章由邵尉編寫，第7~10章由曹文權編寫。曹文權對全書進行統稿。在本書的編寫過程中得到陸軍工程大學通信工程學院領導和專家的關心與支持，在此表示感謝。

本書可以作為大學本科電子信息工程、通信工程等專業的教材，也可供從事天線技術、電波傳播、射頻技術、微波技術、電磁兼容技術的科研和工程技術人員參考。

由於編者水平有限，書中難免存在錯誤和欠妥之處，懇請讀者批評指正。

編者

2022年6月

大綱+課件

思政元素+仿真模型+典型案例