“导波场论”教学大纲

一、教学目的

本课程面向博士/硕士研究生，从电磁场基础理论出发，讲述规则波导及谐振腔理论、微扰理论与变分理论，分析不均匀波导、慢波系统、耦合孔、表面波导等的特性。使学生建立清晰的导波场论分析处理方法，掌握导波的理论基础，能熟练应用这些知识去解决较为复杂结构特性分析的问题，最终将研究生培养成高水平的、能够掌握导波理论和应用的科技人才。

二、教学内容与要求

本课程共50学时，分为以下七章：

第一章电磁场的基本理论 (6学时)

重点掌握麦克斯韦方程，场的边界条件(含良导体边界条件)，电磁场能流定理，洛伦兹引理（难点），亥姆霍兹定理（难点）。作业安排一次，内容：电磁场边界条件的推导；电磁场能流定理的推导。

第二章  规则波导理论 (10学时)

重点掌握柱形波导纵向场法求解，波型分解，柱形波导的位函数法求解，电磁波波型的正交性（难点），波的传播特性与功率流，波导的损耗（难点），波导的激励。作业安排一次，内容：用纵向场法求解圆波导的TE、TM波的场分布、储能及功率。

第三章  谐振腔理论 (8学时)

重点掌握谐振腔的一般理论，模式函数，模式函数的正交性，腔中任意场(含源与任意边界条件)的模式函数展开，谐振腔的自由振荡（难点），谐振腔的激励（难点）。作业安排一次，内容：用模式函数法求解矩形谐振腔TE、TM波的谐振频率、场分布及储能。

第四章  微扰理论与变分理论 (6学时)

重点掌握谐振腔的体积微扰，谐振腔的材料微扰（难点），波导的微扰（难点），了解电磁场变分求解的一般原理，特征值的变分原理。

第五章  不均匀波导(8学时)

重点掌握场匹配法，横截面法求解，等效边界条件法求解，波导的小突变，波导的大突变（难点），耦合波理论（难点），了解渐变截面波导，弯曲波导。作业安排一次，内容：分析介质加载圆波导的高频传输特性及场分布。

第六章  电磁慢波系统(8学时)

重点掌握慢波系统的基本场方程，场分布，慢波系统的特性参量，周期性慢波系统的一般特性(周期性定理，色散特性，储能定量，群速与相速，空间谐波的正交性)，慢波系统的场论求解（难点），了解慢波系统的等效电路求解，多导体求解法。作业安排一次，内容：分析单根螺旋线慢波系统的高频传输特性及场分布。

第七章  表面波 (4学时)

重点掌握平面结构和柱体结构表面波的解，表面波导的特性，接地介质片上表面波的激励，表面波本征函数的场论求解（难点），了解表面波辐射场的计算方法。作业安排一次，内容：分析细长金属板上表面波的特性及场分布。

三、教学方式

1．以课件及参考资料为主的教学

2．以课堂讲授为主，讲授内容以课件为主线，辅以各种高质量权威综述报告、最新进展学术文章、关键问题深度解析材料、科研项目实际案例文稿等。

3．根据需要开展课内或课外的主题式研讨活动。

四、考核方式与成绩评定

期末开卷考试（考试）

其中期末考试占80%，平时占20%。、

五、教材及主要参考书目

【1】R.E. 柯林，侯元庆译，《导波场论》，上海科学技术出版社；

【2】李宏福，喻胜，《导波场论》讲义，电子科技大学；

【3】林为干，《微波理论与技术》，科学出版社。

（大纲撰写人：李  恩）