〈<电磁场理论〉〉教学大纲 课程编号： 课程类型：基干课 总学时：64 学 分：4 适用对象：适合电子信息与通信工程专业的汉/民民考汉本科生 先修课程：高等数学大学物理数理方程 使用教材及参考书：《电磁场与电磁波》谢处方饶克谨编高等教育出版社2006年第3版 参考书：《电磁场理论》毕德显主编电子工业出版社 一、课程性质、目的和任务 本课程是电子信息与通信专业的一门技术基础课，主要研究电磁场与电磁波的基本属性，描述方 法，运动规律，与物质的相互作用及其应用。是通信专业一系列专业课的理论基础。 二、教学基本要求 要求学生通过本门课程的学习，能够系统地掌握电磁场与电磁波的基本概念，基本性质，基本规 律以及求解电磁场问题的基本方法。还有初步了解导行波并天线的辐射。 三、教学内容及要求 本课程的主要内容有宏观电磁运动的基本规律，无界，有界区域的电磁波，电磁波辐射基础，静 态场的解法，平面电磁波传播规律，导行波概念。 第1章矢量分析 掌握场的分类，熟练掌握标量场的梯度：矢量场的散度和旋度的概念寄运算：理解几个定理，旋 度定理，散度定理，亥姆霍兹定理。 第2章电磁场的基本规律 (1)掌握电场强度和磁感应强度的概念，掌握库仑定理的内容。 (2)熟练掌握静电场的高斯定理和恒定磁场的安培环路定理的物理意义，并会运用两个定理计算简 单几何形状带电体的电场强度和一些简单电流的磁感应强度。 (3)理解掌握电磁感应定律和位移电流的物理意义。 (4)了解媒质的电磁特性和掌握麦克斯韦方程及边界条件。 第3章，静态电磁场及其边值问题的解 (1)牢固学握静电场，导电媒质中的恒定电场，恒定磁场的基本方程及其物理意义，边界条件， 三种场的基本性质，位函数的意义，位函数满足的方程。掌握电介质的极化和磁介质的磁化本质。 (2)深刻理解静态场的边值问题及解的惟一性定理，了解镜像法，分离变量法，有限差分法的基 本思想。 第4章，时变电磁场 (1)掌握时变（包括时谐）场的波动方程
<<电磁场理论〉〉教学大纲 课程编号： 课程类型：基干课 总 学 时：64 学 分：4 适用对象：适合电子信息与通信工程专业的汉/民/民考汉本科生 先修课程：高等数学 大学物理 数理方程 使用教材及参考书：《电磁场与电磁波》 谢处方 饶克谨 编 高等教育出版社 2006年第3版 参考书:《电磁场理论》 毕德显主编 电子工业出版社 一、课程性质、目的和任务 本课程是电子信息与通信专业的一门技术基础课，主要研究电磁场与电磁波的基本属性，描述方 法，运动规律，与物质的相互作用及其应用。是通信专业一系列专业课的理论基础。 二、教学基本要求 要求学生通过本门课程的学习，能够系统地掌握电磁场与电磁波的基本概念，基本性质，基本规 律以及求解电磁场问题的基本方法。还有初步了解导行波并天线的辐射。 三、教学内容及要求 本课程的主要内容有宏观电磁运动的基本规律，无界，有界区域的电磁波，电磁波辐射基础，静 态场的解法，平面电磁波传播规律，导行波概念。 第1章 矢量分析 掌握场的分类，熟练掌握标量场的梯度；矢量场的散度和旋度的概念寄运算；理解几个定理，旋 度定理，散度定理，亥姆霍兹定理。 第2章 电磁场的基本规律 （1）掌握电场强度和磁感应强度的概念，掌握库仑定理的内容。 （2）熟练掌握静电场的高斯定理和恒定磁场的安培环路定理的物理意义，并会运用两个定理计算简 单几何形状带电体的电场强度和一些简单电流的磁感应强度。 （3）理解掌握电磁感应定律和位移电流的物理意义。 （4）了解媒质的电磁特性和掌握麦克斯韦方程及边界条件。 第3章，静态电磁场及其边值问题的解 （1）牢固掌握静电场，导电媒质中的恒定电场，恒定磁场的基本方程及其物理意义，边界条件， 三种场的基本性质，位函数的意义，位函数满足的方程。掌握电介质的极化和磁介质的磁化本质。 （2）深刻理解静态场的边值问题及解的惟一性定理，了解镜像法，分离变量法，有限差分法的基 本思想。 第4章，时变电磁场 （1）掌握时变（包括时谐）场的 波动方程
(2)理解电磁场的位函数A和中的概念，库仑规范，洛伦兹规范。 (3)深刻理解坡印亭矢量及坡印亭定理的物理意义，并会计算。 (4)理解时谐电磁场的复数表示，并会转换场的瞬态表达式和复数表达式。 第5章，均匀平面电磁边在无界空间中的传播 (1)熟练掌握 理想介质中的均匀平面波的性质，熟练掌握波长、波阻抗、相速等概念，会写 均匀平面波的电磁场数学表达式。 (2)掌握均匀平面波在导电媒质中的传播分析方法和特点，尤其是均匀平面波在低损耗和良导体中 传播的特点。掌握趋肤深度的概念。 (3)掌握电磁波的极化，会判断电磁波的极化方式。 (4)了解色散及群速的概念。 第6章，均匀平面波的反射与透射 (1)掌握均匀平面波的垂直入射到理想导体和理想介质平面的分析方法和过程，理解所得结果表征 的物理意义。 (2)了解均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射，掌握四分之一波长匹配层和半波长介质窗的 意义及其应用。 (3)了解均匀平面波对理想介质和理想导体分界平面的斜入射，理解全反射现象和全透射现象的概 念，掌握其产生的条件，了解其应用。 第7章，导行电磁波 (1)了解导波系统和导行电磁波。 (2)熟练掌握三种模式的分类方法和传播特性参数。 (3)热练掌握矩形波导中的模式特性，各种相关参数如截止波长，截止频率，相位常数，波导波 长，相速度，波阻抗等。掌握波导尺寸设计原理。掌握主模的特性。 第8章电磁辐射 (1)了解辐射场的研究方法，掌握滞后位的物理意义。 (2)掌握电偶极子的近场区和远场区的性质，了解电磁对偶关系，并能应用改关系得到磁偶极子的 辐射场。 (3)了解对称天线的分析方法和基本参数的定义；了解阵列天线的分析方法和方向图相乘原理。 四、教学重点与难点 第1章矢量分析 矢量场的散度和旋度的概念及运算：理解几个定理，旋度定理，散度定理， 第2章电磁场的基本规律 库仑定理，静电场的高斯定理和恒定磁场的安培环路定理的物理意义。电磁感应定律和位移电流的 物理意义。 第3章，静态电磁场及其边值问题的解
（2） 理解电磁场的位函数A和Ф的概念， 库仑规范，洛伦兹规范。 （3）深刻理解坡印亭矢量及坡印亭定理的物理意义，并会计算。 （4）理解时谐电磁场的复数表示，并会转换场的瞬态表达式和复数表达式。 第5章，均匀平面电磁边在无界空间中的传播 （1）熟练掌握 理想介质中的均匀平面波的性质，熟练掌握波长、波阻抗、相速等概念，会写 均匀平面波的电磁场数学表达式。 （2）掌握均匀平面波在导电媒质中的传播分析方法和特点，尤其是均匀平面波在低损耗和良导体中 传播的特点。掌握趋肤深度的概念。 （3）掌握电磁波的极化，会判断电磁波的极化方式。 （4）了解色散及群速的概念。 第6章，均匀平面波的反射与透射 （1）掌握均匀平面波的垂直入射到理想导体和理想介质平面的分析方法和过程，理解所得结果表征 的物理意义。 （2）了解均匀平面波对多层介质分界平面的垂直入射，掌握四分之一波长匹配层和半波长介质窗的 意义及其应用。 （3）了解均匀平面波对理想介质和理想导体分界平面的斜入射，理解全反射现象和全透射现象的概 念，掌握其产生的条件，了解其应用。 第7章，导行电磁波 （1）了解导波系统和导行电磁波。 （2）熟练掌握三种模式的分类方法和传播特性参数。 （3）熟练掌握矩形波导中的模式特性，各种相关参数如截止波长，截止频率，相位常数，波导波 长，相速度，波阻抗等。掌握波导尺寸设计原理。掌握主模的特性。 第8章 电磁辐射 （1）了解辐射场的研究方法，掌握滞后位的物理意义。 （2）掌握电偶极子的近场区和远场区的性质，了解电磁对偶关系，并能应用改关系得到磁偶极子的 辐射场。 （3）了解对称天线的分析方法和基本参数的定义；了解阵列天线的分析方法和方向图相乘原理。 四、教学重点与难点 第1章 矢量分析 矢量场的散度和旋度的概念及运算；理解几个定理，旋度定理，散度定理， 第2章 电磁场的基本规律 库仑定理，静电场的高斯定理和恒定磁场的安培环路定理的物理意义。电磁感应定律和位移电流的 物理意义。 第3章，静态电磁场及其边值问题的解
静电场，导电媒质中的恒定电场，恒定磁场的基本方程及其物理意义，边界条件，三种场的基本性 质。静态场的边值问题及解的惟一性定理 第4章，时变电磁场 时变（包括时谐）场的波动方程。印亭矢量及坡印亭定理的物理意义。时谐电磁场的复数表示。 第5章，均匀平面电磁边在无界空间中的传播 理想介质中的均匀平面波的性质，波长、波阻抗、相速等概念，均匀平面波在导电媒质中的传播分 析方法和特点，趋肤深度的概念。电磁波的极化。 第6章，均匀平面波的反射与透射 均匀平面波的垂直入射到理想导体和理想介质平面的分析方法和过程，及所得结果表征的物理意 义。 第7章，导行电磁波 矩形波导中的模式特性，各种相关参数如截止波长，截止频率，相位常数，波导波长，相速度，波 阻抗等。 第8章电磁辐射 辐射场、滞后位的物理意义。电偶极子的近场区和远场区的性质
静电场，导电媒质中的恒定电场，恒定磁场的基本方程及其物理意义，边界条件，三种场的基本性 质。静态场的边值问题及解的惟一性定理 第4章，时变电磁场 时变（包括时谐）场的波动方程。印亭矢量及坡印亭定理的物理意义。时谐电磁场的复数表示。 第5章，均匀平面电磁边在无界空间中的传播 理想介质中的均匀平面波的性质，波长、波阻抗、相速等概念，均匀平面波在导电媒质中的传播分 析方法和特点，趋肤深度的概念。电磁波的极化。 第6章，均匀平面波的反射与透射 均匀平面波的垂直入射到理想导体和理想介质平面的分析方法和过程，及所得结果表征的物理意 义。 第7章，导行电磁波 矩形波导中的模式特性，各种相关参数如截止波长，截止频率，相位常数，波导波长，相速度，波 阻抗等。 第8章 电磁辐射 辐射场、滞后位的物理意义。电偶极子的近场区和远场区的性质