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教学大纲

教学大纲

课程编号: 0208096003课程名称: 高等电磁场理论 学时数: 60 学分: 3
开课时间: 第一学期 开课学院: 电子科学与工程学院 授课对象: 博士、硕士
先修课程: 电磁场与电磁波、数学物理方程与特殊函数

一、教学目的

本课程是电磁场与微波技术、无线电物理、通信、电子科学与技术等学科的重要理论基础,着重阐述宏观电磁理论的概念、原理、方法及其在工程实际中的应用。通过本课程的学习,可更深入地掌握电磁场的基础理论,提高分析和解决电磁场问题的能力,为进一步学习相关的专业课程、深入研究电磁场问题,打下坚实的基础。

二、教学内容与要求(包括学时分配)

一、电磁场的基本方程及重要定理(10)

麦克斯韦方程组,媒质的电磁特性,边界条件,波动方程,辅助位函数,电磁能流,唯一性定理,对偶原理,等效原理与感应定理,互补原理,互易定理

二、平面电磁波及电磁场的基本波函数(10)

各向同性媒质中的平面波,波的极化,各向异性媒质中的平面波,平面波的反射与折射,平面波函数,柱面波函数,球面波函数,波函数的变换,矢量波函数

三、电磁辐射、散射及导行波(10)

辐射场与辐射矢量,电磁波的散射,散射积分方程,规则波导的场与和参量,波型的正交性和完备性,规则波导的能量与功率,规则波导的一般分析,波导的损耗与激励。

四、标量格林函数(8)

标量格林函数,标量格林函数的有限形式,标量格林函数的级数展开形式;并矢格林函数,并矢格林函数的分类,并矢格林函数的对称性,电型和磁型并矢格林函数;自由空间中的并矢格林函数,半空间中的并矢格林函数。

五、波导及分层介质中的并矢格林函数(8学时)

六、瞬变场的频域分析方法 (6)

瞬变场的辐射,瞬变场的接收,频域积分方程,快速傅立叶变换,混合方法。

七、瞬变场的直接时域方法 (4)

时域方程及其推迟解,时域积分方程,时域散射。

八、有耗媒质的瞬态场 (4)

瞬变场在均匀有耗媒质中的传播和辐射,瞬变场在分层有耗媒质中的传播,脉冲平面波的入地传播。