电磁场与波.

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1 电磁场与波

2 怎样学好《电磁场与波》的几点建议 课堂内：关上书本、跟我的思路走、 不懂处及时提问、记好笔记 课堂外：打开书本和笔记、认真复习、 理顺思路、积极答疑搞清不 懂之处、独立完成作业

3 电磁场与波

4 绪 论 一、什么是《电磁场与电磁波》？ 具体的说就是 将在 “大学物理（电磁学）”的基础上， 进一步研究宏观电磁现象和电磁过程
绪 论 一、什么是《电磁场与电磁波》？ 《电磁场与电磁波》是研究 场作为物质其运动规律的一门学科。 具体的说就是 将在 “大学物理（电磁学）”的基础上， 进一步研究宏观电磁现象和电磁过程 的基本规律及其分析计算方法。 电磁学：主要研究静态场 场与波： 静态场 计算方法 动态场

5 建立不同环境和条件下的麦克斯韦方程并求解。
二、我们的任务是什么？ 建立不同环境和条件下的麦克斯韦方程并求解。 静态场 动态场 均匀 各向同性 线性 …… 微分方程… 矢量分析 数学场论 数理方法 常微分方程 傅里叶级数 … 以达到了解其性质的目的

6 三、为什么要学习《电磁场与电磁波》？ 电磁兼容性（EMC） 电波传播（通信） 微波加热与检测 生物电磁学 1、专业基础课 后续课程
1、专业基础课 后续课程 2、 科学研究 探索未知 3、工业应用

7 电磁兼容 电磁兼容一般指电子及电气设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境的上述各种设备都能正常工作又互不干扰，达到“兼容”的状态。 现在电磁兼容科技工作者又进一步探讨电磁环境对人类及生物的危害影响，学科范围已不仅限定于设备与设备间的问题，而进一步涉及到人类本身，因此一些国内外学者也把电磁兼容学科称作“环境电磁学”。 设备与设备间、人与设备间的和谐相处

8 电磁干扰 电磁兼容学科特点： 电磁兼容 电磁干扰三要素： 干扰源S(t) 耦合C(t)通道 敏感R(t)设备
1、理论体系以电磁场理论为基础 2、是一门新兴的综合性交叉学科 3、计量单位的特殊性(dBW、dBV、dBA) 4、大量引用无线电技术的概念和术语 5、极强的实用性

9 电磁兼容学科研究内容： 电磁兼容 1、电磁干扰特性及传播理论 2、电磁危害及电磁频谱的利用和管理 3、电磁兼容的工程分析和控制技术
4、电磁兼容设计理论和方法 5、电磁兼容性测量和试验技术 6、电磁兼容性标准、规范与工程管理 7、电磁兼容预测和分析

10 电波传播 接收机 接收天线 （无线电通信） 发射机 发射天线 馈线 下行波 导行波 馈线 发射机末级回路产生的高频振荡电流经过馈线送到发射天线，通过发射天线将其转换成电磁波辐射出去；到了接收端，电磁波在接收天线上感生高频振荡电流，再经馈线将高频振荡电流送到接收机输入回路，这就完成了信息的传递。在这个过程中，经历了电磁波的传输、发射、传播、接收等过程。 传输——导行电磁波 发射和接收——天线 传播——入射、反射、透射、绕射

11 中、短波发射天线 微波接力天线

12 MMDS—A型微波天线 MMDS—C型微波天线

13 对数周期天线 卡塞格仑天线

14 （有线通信） 矩形波导 平行双线 圆波导 同轴线 微带线 传输线

15 微波加热 原理：微波加热是在微波场的作用下，被加热的介质分子被极化而成为偶极子，这些偶极子必然会随微波场的变化而发生扰动，由于分子的热运动和邻近分子间的相互作用，使这种扰动受到干扰和阻碍，并以热的形式表现出来，使介子的温度升高。 优点：加热均匀、速度快、效率高，产品质量好，可以进行选择性加热，且可避免环境升温，便于自动控制及连续加热等。 应用:杀虫、灭菌、橡胶硫化、塑料生产与聚合物热加工，原煤 脱硫，铸模脱腊等方面已获得广泛而成功地应用。

16 微波检测 微波具有能够穿透对于声波衰减很大的非金属材料的特点。优点：微波检测的设备简单，操作方便、无损、非接触、便于实现自动化等。
应用:微波检测的项目包括增强塑料和各种金属非金属复合胶接结构和蜂窝结构中的分层、脱粘，固体推进剂和飞机轮胎内部的气孔、裂缝，金属加工表面的光洁度、裂纹、划痕及其深度，非金属材料中的湿度、密度、混合物组份比，固化度，金属板与介子板的厚度、微小位移、微小振动、微小体积和离子体内的温度等。

17 生物电磁学也是与电磁场相关联的一门新学科，它研究电磁场与生物系统的相互作用、相互影响的关系，电磁场与电磁波无疑是其讨论的理论依据。

18 四、课程的性质 “电磁场与电磁波”是高等学校电子信息类及电气信息类专业本科生必修的一门技术基础课。
课程涵盖的内容是合格的电子、电气信息类专业本科学生所应具备的知识结构的重要组成部分。 近代科学的发展表明，电磁场与电磁波基本理论又是一些交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础。 对完善自身素质，增强适应能力和创造能力长远地发挥作用。 通过该课程的学习，掌握基本的宏观电磁理论，具备分析和解决基本的电磁场工程问题的能力。

19 五、本课程知识结构体系 基本原理和方法（第二章） 静电场分析 （第三章） 静电场边值问题（第四章） 电磁场与电磁波 静电场 静磁场 静态场 时变场 基本原理和方法（第二章） 静磁场分析 （第三章） 时变场基本性质 （第二、五章） 无界空间中的电磁波 （第五章） 有界空间中的电磁波（第六、八章） 电磁波的辐射 （第七章）

20 难点： 问题：1、本课程的任务是什么？ 矢 量 分析和处理问题的方法 ——数学处理过程 2、什么是场？
参考书：《电磁场理论基础》牛中奇等编著 电子工业出版社 答疑时间：每周五下午：2：00～5：30 答疑地点：信工学院二楼通信教研室