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第1章 矢量分析 1

1.1 标量场和矢量场 1

1.1.1 标量场 1

1.1.2 矢量场 1

1.2 常用正交坐标系 2

1.2.1 直角坐标系 2

1.2.2 圆柱坐标系 3

1.2.3 球坐标系 6

1.3 矢量运算 9

1.3.1 矢量的加法运算 9

1.3.2 矢量的乘法运算 10

1.3.3 矢量的积分运算 14

1.3.4 矢量的微分运算 19

1.3.5 矢量场的散度 20

1.3.6 矢量场的旋度 23

1.4 标量场的梯度 26

1.5 亥姆霍兹定理 28

附录 矢量恒等式 30

习题 31

第2章 时变电磁场 33

2.1 电磁场中的基本物理量 33

2.1.1 电场强度E 33

2.1.2 电位移矢量D 33

2.1.3 磁感应强度B 33

2.1.4 磁场强度H 34

2.1.5 电荷q和电荷密度p 34

2.1.6 电流I和电流密度J 34

2.1.7 本构关系 34

2.2 麦克斯韦方程 35

2.2.1 麦克斯韦方程组的积分形式 36

2.2.2 麦克斯韦方程组的微分形式 37

2.2.3 麦克斯韦方程组的正弦稳态形式 37

2.3 电磁场定理 39

2.3.1 电场的高斯定理 39

2.3.2 磁场的高斯定理 40

2.3.3 安培环路定律 41

2.3.4 法拉第电磁感应定律 45

2.4 边界条件 49

2.4.1 电场的边界条件 49

2.4.2 磁场的边界条件 52

2.4.3 边界条件总结 54

2.5 电磁场能量 56

2.5.1 电场中的能量 56

2.5.2 磁场中的能量 59

2.5.3 坡印亭定理 60

2.6 动态矢量位和标量位 65

2.7 麦克斯韦方程组的数值计算方法 66

2.8 常用电磁仿真软件介绍 67

2.8.1 仿真软件简介 69

习题 75

第3章 电磁波 78

3.1 波动方程 78

3.1.1 电磁场的时域波动方程 78

3.1.2 时谐场的相量域波动方程 79

3.2 波动方程的解 80

3.3 均匀平面电磁波 81

3.3.1 均匀平面电磁波的概念 81

3.3.2 描述均匀平面波的参数及其传播特性 81

3.3.3 正弦均匀平面波的一般表达式 84

3.3.4 波的极化特性 86

3.4 有耗媒质中的平面波 89

3.5 电磁波在不同媒质分界面上的传播 93

3.5.1 对不同介质分界面的垂直入射 93

3.5.2 对理想导体表面的垂直入射 96

3.5.3 对不同媒质分界面的斜入射 98

习题 105

第4章 天线基础 108

4.1 电偶极子 108

4.2 电小环天线 111

4.2.1 方环 111

4.2.2 圆环天线 112

4.2.3 电小圆环 114

4.3 基本天线参数 114

4.3.1 方向性和增益 114

4.3.2 天线系数 116

4.3.3 有效孔径 118

4.4 半波偶极子天线 119

4.4.1 电场分布 120

4.4.2 参数 121

4.5 理想导电地平面上的天线 123

4.5.1 镜像原理 123

4.5.2 单极天线 125

4.5.3 理想导电地平面上的长偶极子 125

4.6 天线阵 127

4.6.1 N个各向同性点源的等幅等间隔直线阵 127

4.6.2 对数周期振子阵天线 130

4.6.3 八木天线 132

4.7 发射天线和接收天线之间的耦合 134

习题 135

第5章 传输线 137

5.1 传输线的概念 137

5.2 分布参数 138

5.2.1 单位长度分布电容 138

5.2.2 单位长度分布电感 139

5.3 传输线方程和正弦稳态解 142

5.3.1 已知终端电压和电流 143

5.3.2 已知始端电压和电流 144

5.4 传输线特性参数 145

5.4.1 特性阻抗 145

5.4.2 传播系数 145

5.4.3 输入阻抗 146

5.4.4 反射系数 148

5.5 传输线的工作状态 151

5.5.1 行波状态 151

5.5.2 驻波状态 151

5.5.3 混合波状态 152

5.6 传输线对信号完整性的影响 153

5.6.1 传输线的时域解 153

5.6.2 信号完整性 158

5.6.3 信号完整性的匹配方案 160

5.6.4 传输线不需要考虑匹配的条件 161

习题 161

第6章 电磁兼容概述 163

6.1 引言 164

6.1.1 电磁干扰的危害 164

6.1.2 电磁兼容认证 164

6.2 基本概念 167

6.2.1 电磁干扰三要素 167

6.2.2 常用的名词术语 167

6.3 电磁兼容的常用单位 169

6.4 电磁骚扰源 169

6.4.1 自然骚扰源 169

6.4.2 人为骚扰源 172

习题 173

第7章 电磁骚扰的传输途径 174

7.1 共模骚扰和差模骚扰 174

7.2 公共阻抗耦合 176

7.2.1 共电源阻抗干扰 176

7.2.2 共地线阻抗干扰 177

7.3 近场耦合 178

7.3.1 近场和远场 178

7.3.2 容性耦合 179

7.3.3 感性耦合 180

7.4 辐射耦合（远场辐射） 181

7.4.1 辐射场的计算 182

7.4.2 电磁感应 187

习题 187

第8章 电磁兼容测试 189

8.1 概述 189

8.2 测试场地 189

8.2.1 开阔场 189

8.2.2 屏蔽室 191

8.2.3 电波暗室 193

8.2.4 吉赫兹横电波室 196

8.2.5 混响室 198

8.3 测试项目 199

8.3.1 辐射发射测试 199

8.3.2 传导发射测试 204

8.3.3 静电抗扰度测试 205

8.3.4 射频辐射场抗扰度测试 206

8.3.5 射频场感应的传导骚扰抗扰度测试 207

8.3.6 电快速脉冲群抗扰度测试 207

8.3.7 浪涌抗扰度测试 210

8.3.8 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度测试 211

8.3.9 工频磁场抗扰度测试 212

8.4 自动测试系统 213

8.4.1 总线 213

8.4.2 测试软件 214

习题 215

第9章 接地和搭接 216

9.1 接地基本概念 216

9.1.1 “地”、“接地”和“接地平面” 216

9.1.2 保护性接地 217

9.1.3 功能性接地 220

9.1.4 接地中的EMC问题 221

9.2 接地方式 224

9.2.1 单点接地 224

9.2.2 多点接地 226

9.2.3 浮地 226

9.2.4 混合接地 227

9.3 搭接 228

9.3.1 搭接的定义 228

9.3.2 搭接方法与工艺 229

9.3.3 搭接材料与表面处理 231

9.3.4 搭接有效性 232

习题 235

第10章 屏蔽 238

10.1 屏蔽的基本概念 238

10.1.1 屏蔽与屏蔽体 238

10.1.2 屏蔽效能 238

10.2 电屏蔽原理 239

10.3 磁屏蔽原理 242

10.4 电磁屏蔽原理 245

10.4.1 吸收损耗 246

10.4.2 反射损耗 247

10.4.3 多重反射损耗 248

10.4.4 总屏蔽效能 249

10.5 屏蔽技术的应用 251

10.5.1 屏蔽室 251

10.5.2 屏蔽机箱 252

10.5.3 元器件的屏蔽 256

10.5.4 自屏蔽 258

10.5.5 屏蔽电缆的接地 259

习题 263

第11章 滤波 265

11.1 滤波的基本概念 265

11.1.1 滤波的含义 265

11.1.2 滤波器 265

11.2 基本滤波元件 266

11.2.1 电容元件 266

11.2.2 电感元件 268

11.2.3 电阻型滤波元件 268

11.3 EMI滤波器 270

11.3.1 常见的LC低通滤波器结构 270

11.3.2 共模扼流圈 271

11.3.3 电源滤波器 271

11.3.4 信号线滤波器 272

11.4 滤波器的安装 275

11.4.1 一般注意事项 275

11.4.2 电源滤波器的安装 275

11.4.3 信号滤波器的安装 277

习题 279

参考文献 281