本书共分10章，包括矢量分析与场论、电磁场与电磁波、电波传播和天线四部分内容。矢量分析与场论部分介绍了矢量基本运算、标量场分析、矢量场分析、三种常用坐标系。电磁场与电磁波部分介绍了静电场、恒定电流的磁场、时变电磁场与电磁波、平面电磁波的基本理论和基本规律。电波传播部分介绍了无线电波在空间和地球大气中的传播方式、特点、规律和应用。天线部分介绍了天线的基本知识、线天线、口径天线、阵列天线的结构、原理和应用。
本书注重基础理论和体系的建立，每章后面配有习题，可以作为电子通信类本科专业天线与电波传播课程的选修教材，也可以作为科技人员的参考书。
天线与电波传播同雷达、通信等密切相关，在军事、经济建设和人们的日常生活中应用广泛，不可或缺，人们的生活、学习、工作越来越离不开它，其重要性不言而喻。
本书注重基础理论和体系的建立。本书首先从矢量分析基础、电磁场与电磁波的基本理论出发，使学生了解电磁场与电磁波的基本概念，掌握基本规律，然后再全面系统地讲授无线电波的传播规律和应用。再后在形成电磁波概念，认识掌握无线电波传播规律的基础上，讲授天线的基础知识和基础理论。最后分类介绍线天线、口径天线和阵列天线，使学生掌握常用天线的结构、原理和应用。
本书的参考学时为40学时，可根据实际教学时数选讲本书内容。
全书共10章，第1章是矢量分析与场论，介绍矢量的基本运算和标量场、矢量场的性质和运算；第2~5章介绍电磁场与电磁波的基本理论，包括静电场、恒定电流的磁场、时变电磁场与电磁波及平面电磁波的基本理论和基本规律；第6章介绍无线电波在自由空间和大气中的传播方式、规律和应用；第7~10章介绍天线的基本知识，并分类介绍线天线、口径天线和阵列天线，包括其结构、原理和应用。每章后配有习题，方便学生自测和巩固所学知识，提高分析问题和解决问题的能力。
本书由朱莉编写第1章和第2章，张晨新编写第3章和第6章，王亚伟编写第4章和第5章，许河秀和刘刚编写第7~10章，张晨新负责全书统稿。王光明和梁建刚也提出了许多宝贵意见，在此表示诚挚的感谢。
感谢西安电子科技大学出版社提供了难得的出版机会，并为本书的出版付出了大量辛苦的劳动。
由于时间仓促且编者水平有限，书中难免有不当之处，希望广大读者批评指正。
第1章 矢量分析与场论 1
1.1 标量场与矢量场 1
1.1.1 标量和矢量 1
1.1.2 矢量的运算 2
1.2 三种常用坐标系 3
1.2.1 直角坐标系 3
1.2.2 圆柱坐标系 4
1.2.3 球坐标系 6
1.3 标量场与矢量场的性质 8
1.3.1 标量场的等值面与梯度 9
1.3.2 矢量场的通量与散度 12
1.3.3 矢量场的环流与旋度 17
1.4 无旋场、无散场与拉普拉斯运算 21
1.5 亥姆霍兹定理 24
习题 25
第2章 静电场 27
2.1 电荷及电荷守恒定律 27
2.2 库仑定律与电场强度 28
2.2.1 库仑定律 28
2.2.2 电场强度 29
2.3 电介质的极化 32
2.3.1 静电场中的介质 32
2.3.2 电位移矢量和高斯定律 33
2.4 静电场的基本方程与边界条件 35
2.4.1 静电场的基本方程 35
2.4.2 导体表面边界条件 35
2.4.3 介质分界面边界条件 36
习题 38
第3章 恒定电流的磁场 41
3.1 恒定电流与电流连续性 41
3.1.1 恒定电流 41
3.1.2 电流连续性原理 41
3.2 安培力定律、毕奥萨伐尔定律与磁感应强度 43
3.2.1 安培力定律与磁场 43
3.2.2 毕奥萨伐尔定律与磁感应强度 44
3.3 磁介质的磁化与磁场强度 48
3.3.1 磁介质的磁化 48
3.3.2 磁场强度 50
3.4 恒定电流磁场的基本方程与边界条件 51
3.4.1 恒定电流磁场的基本方程 51
3.4.2 磁介质分界面的边界条件 55
3.4.3 理想导体表面边界条件 57
3.4.4 理想介质分界面边界条件 57
习题 57
第4章 时变电磁场与电磁波 60
4.1 法拉第电磁感应定律与位移电流 60
4.1.1 电磁感应定律 60
4.1.2 全电流定律 62
4.2 麦克斯韦方程组 64
4.2.1 麦克斯韦方程组的积分形式 64
4.2.2 麦克斯韦方程组的微分形式 65
4.2.3 媒质的本构关系 65
4.3 电磁波与坡印廷矢量 67
4.3.1 电磁波的产生 67
4.3.2 坡印廷矢量 68
4.3.3 波动方程 70
4.4 时谐场的概念与复数表示 70
4.4.1 时谐电磁场 70
4.4.2 时谐电磁场的复数表示 71
4.4.3 亥姆霍兹方程 72
习题 73
第5章 平面电磁波 75
5.1 均匀平面波 75
5.1.1 波的基本概念 75
5.1.2 均匀平面波 75
5.1.3 平面波的表示 79
5.2 波的极化 80
5.2.1 波的极化 80
5.2.2 极化方式 80
5.3 媒质中的平面波 83
5.3.1 理想媒质中的平面波 83
5.3.2 损耗媒质中的平面波 84
5.3.3 良导体中的平面波 86
5.4 平面波的反射与透射 88
5.4.1 平面波的垂直入射 88
5.4.2 平面波的斜入射 91
习题 97
第6章 电波传播 99
6.1 电磁频谱的划分 99
6.1.1 电磁频谱 99
6.1.2 无线电波 100
6.2 电波传播基础 104
6.2.1 无线电波在自由空间的传播 104
6.2.2 大气对电波传播的影响 105
6.3 电波传播的方式 107
6.3.1 地面波传播 107
6.3.2 天波传播 114
6.3.3 视距传播 119
6.3.4 散射传播 125
6.3.5 星际传播 127
习题 128
第7章 天线基础知识 129
7.1 天线发展简史 129
7.2 天线的功能与分类 132
7.2.1 天线的功能 132
7.2.2 天线的分类 132
7.2.3 天线的组成与分析方法 133
7.3 天线的基本特性参数 133
7.3.1 天线的方向性 134
7.3.2 天线的效率 138
7.3.3 天线的增益 139
7.3.4 天线的阻抗 139
7.3.5 天线的极化 140
7.3.6 天线的工作带宽 141
7.3.7 天线的互易 142
7.3.8 天线的有效长度 142
7.4 天线的发射与接收 143
7.5 基本振子的辐射 145
7.5.1 电基本振子的辐射场 145
7.5.2 辐射场的划分 146
习题 148
第8章 线天线 150
8.1 对称振子天线 150
8.1.1 对称振子天线的结构与电流分布 150
8.1.2 对称振子的辐射场 151
8.1.3 长度对天线方向函数、方向图和波瓣宽度的影响 152
8.2 其他常用线天线 154
8.2.1 单极天线 154
8.2.2 加载天线 155
8.2.3 折合振子天线 157
8.2.4 螺旋天线 159
习题 161
第9章 口径天线 162
9.1 面天线的基本概念与惠更斯菲涅尔原理 162
9.1.1 面天线的基本概念 162
9.1.2 惠更斯菲涅尔原理 163
9.2 面元的辐射 164
9.2.1 磁基本振子 164
9.2.2 面元的辐射场 166
9.2.3 口径场与口径天线的等效面积 167
9.3 常见口径天线 170
9.3.1 缝隙天线 170
9.3.2 微带贴片天线 172
9.3.3 喇叭天线 177
9.3.4 抛物面天线 187
习题 190
第10章 阵列天线 191
10.1 阵列天线的方向性 191
10.1.1 方向性增强原理 191
10.1.2 天线阵影响方向性的因素 192
10.1.3 n元均匀直线式天线阵 194
10.2 常见直线式天线阵 195
10.2.1 边射阵 195
10.2.2 端射阵 196
10.3 相控阵天线 204
10.3.1 一维扫描阵 205
10.3.2 二维扫描阵 206
10.3.3 阵元间的互耦 208
10.4 八木天线 210
10.4.1 结构 210
10.4.2 原理 211
习题 214
参考文献 216
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