Предисловие................. /
Основные обозначения............... У
I. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
Глава 1. Электромагнитное поле и параметры среды ....... 12
1.1. Общие сведения.............., 12
1 2. Векторы электромагнитного поля.......... 14
1.3. Классификация сред.............. 21
1.4. Графическое изображение полей........... 23
1.5. Потенциальные и вихревые поля........... 23
Глава 2. Основные уравнения электродинамики....... 25
2.1. Первое уравнение Максвелла........... 25
2.2. Второе уравнение Максвелла........... 28
2.3. Третье уравнение Максвелла........... 29
2.4. Четвертое уравнение Максвелла........... 31
2.5. Уравнение непрерывности............ 32
2.6. Закон Ома в дифференциальной форме......... 33
'2.7. Уточнение понятия о проводниках и диэлектриках в свете уравнений
Максвелла ................ 34
2.8. Полная система уравнений Максвелла......... 36
2.9. Классификация электромагнитных явлений........ 37
2.10. Уравнения Максвелла и сторонние токи ....."... -38
Глава 3. Граничные условия............ 40
3.1. Неприменимость уравнений М.аксвслла в дифференциальной форме
на границе раздела двух сред........... 40
3.2. Граничные условия для векторов электрического поля..... 40
'1.3. Граничные условия для векторов магнитного поля..... 45
3 4. Полная система граничных условий. Граничные условия на поверхности идеального проводника ............ 47
3.5. Физическая сущность граничных условий........ 48
Глава 4. Энергия электромагнитного поля......... 52
4.1. Баланс энергии электромагнитного поля........ 52
4.2. Плотность энергии электромагнитного поля , f . . 56
4.3. Скорость распространения электромагнтной энергии..... 57
4.4. Уравнения Максвелла для монохроматического поля..... 58
4.5. Уравнение баланса для средней за период мощности. Комплексная , мощность.........•.......: 63
4.6. Теорема единственности для внутренних и внешняя задач электродинамики.............. 69
Глава 5. Волновые уравнения. Электродинамические потенциалы . . 75
•">.!. Волновые уравнения.............. 75
5.2. Векторный и скалярный потенциалы. Вектор Герца..... 78
>.3. Электродинамические потенциалы монохроматического поля ... 84
Глава 6. Электростатическое поле.........., 87
*5-l. Основные уравнения электростатики......... 87
°-2. Электростатический потенциал........... 87
63. Граничные условия.............. 90
Ь.4. Энергия электростатического поля.......... 92
G.5. Емкость................. 95
6-6. Постановка и методы решения задач электростатики..... 97
Ь-7. Примеры расчета электростатических полей . . . . . . . 102
(|-й- Конденсаторы ............... Ц2
3
Глава 7. Стационарное электромагнитное поле . . . . , . . 114
7.1. Основные уравнения стационарного электромагнитного поля . . . 114
7.2. Магнитостатика . ............. 115
7.3. Магнитное поле и постоянный ток.......... 117
7.4. Энергия стационарного магнитного поля........ 120
7.5. Индуктивность............... 122
7.6. Примеры расчета магнитных полей.......... 123
7.7. Электрическое поле постоянного тока......... 132
II ИЗЛУЧЕНИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
Глава 8. Излучение электромагнитных волн........ 136
8.1. Простейшие излучатели............. 136
8.2. Элементарный электрический вибратор......... 137
8.3. Анализ структуры электромагнитного поля элементарного электрического вибратора.............. 141
8.4. Диаграммы направленности элементарного электрического вибратора 146 8.Б. Мощность излучения электрического вибратора . . . . . . 148
8.6. Перестановочная двойственность уравнений Максвелла .... 149
8.7. Элементарный магнитный вибратор.......... 149
8.8. Уравнения Максвелла с учетом магнитных токов и зарядов . . . 155 8.9; Эквивалентные источники электромагнитного поля. Принцип Гюйгенса—Кирхгофа ..............: 157
8.10. Элемент Гюйгенса.............. 160
8.11. Лемма Лоренца. Теорема взаимности......... 163
Глава 9. Плоские электромагнитные волны в однородной изотропной
среде...............• 166
9.1. Плоские волны в однородной изотропной среде без потерь . . . 166
9.2. Плоские волны в однородной изотропной (среде с проводимостью, отличной от нуля............... 169
9.3. Поляризация волн............... 176
« Глава 10. Волновые явления на границе раздела двух сред .... 183
10.1. Поле однородной плоской волны в системе координат, в которой ни
одна из осей не совпадает с направлением распространения волны 183
10.2. Падение плоской волны на границу раздела двух диэлектриков . . 185
10.3. Условие полного прохождения волны во вторую среду (угол Брюстера) ................ 1"2
10.4. Полное отражение от границы раздела двух сред...... 194
10.5. Падение плоской волны на границу поглощающей среды .... 200
10.6. Приближенные граничные условия Леонтовича-Щукина .... 202
Глава 11. Поверхностный эффект........... 205
11.1. Явление поверхностного эффекта.......... 205
11.2. Потери энергии в проводнике........... 206
11.3. Эквивалентный поверхностный ток . ,......... 207
11.4. Поверхностное сопротивление проводника........ 208
11.5. Сопротивление цилиндрического проводника....... 208
Глава 12. Дифракция электромагнитных волн......., 213
12.1. Строгая постановка задач дифракции......... 213
12.2. Дифракция плоской волны на круговом цилиндре...... 214
12.3. Приближение Гюйгенса—Кирхгофа.......... 219
12.4. Геометрическая оптика............. ~~^
12.5. Метод краевых волн.............. 227
12.6. Геометрическая теория дифракции.......... 229
Глава 13. Направляющие системы и направляемые электромагнитные
волны............... 239
13.1. Направляющие системы............. 239
13.2. Классификация .направляемых .волн.......... 241
13.3. Связь между продольными и поперечными составляющими полей в однородной направляющей системе.......... 241'
13.4. Критическая частота. Критическая длина волны...... 244
13.5. Поперечные электромагнитные волны (EZ = HZ=0)..... 245
13.6. Электрические волны (EZ=?Q, Я2 = 0)......... 247
13.7. Магнитные волны (Яг?=0, ? = 0).......... 249
13.8. Концепция парциальных волн..........' 250
13.9. Скорость распространения энергия. Групповая скорость .... 252
13.10. Мощность, переносимая электромагнитной волной по линии передачи 255 Глава 14. Направляющие системы........ 257
14.1. Прямоугольный волновод.......... 257
14.2. Круглый волновод............_' 267
14.3. Токи па стенках прямоугольного и круглого волноводов . 272
14.4. Волны в коаксиальной линии........... 274
14.5. Вол.ны в полосковой линии..........' 279
14.6. Линии поверхностной волны........'..'.'.' 281
Глава 15. Передача электромагнитной энергии по направляющим системам .............. 292
15.1. Требования, предъявляемые к линиям передачи. Одноволновый и многоволновый режимы............ 292
10.2. Электрическая прочность линии передачи, Тепловой пробой. Предельная и допустимая мощности........... 293 •
15.3. Затухание в линиях передачи.........'.'.' 294
15.4. Передача энергии по прямоугольному волноводу . . - . .' . .' 298
15.5. Передача энергии по круглому волноводу....... 303
15.6. Волноводы сложной формы . ....... ' 307
15.7. Передача энергии по коаксиальной линии......' ' 309
15.8. Передача энергии по полоековой линии........ 312
Глава 16. Теория линий передачи конечной длины. Круговая диаграмма
полных сопротивлений........... 313
16.1. Распространение электромагнитных волн в линиях передачи конечной длины............. 313
16.2. .Коэффициент отражения. Коэффициент бегущей волны (Л'бв). Коэффициент стоячей волны (/Сев)........... 314
16.3. Аналогия между лроиз!вольной линией передачи и длинной линией 316
ID.4. Круговая диаграмма полных сопротивлений...... 319
16.5. Волновые матрицы четырехполюсников......... 323
IH. ЛИНЕЙНЫЕ УСТРОЙСТВА СВЧ
Глава 17. Элементы линий передачи........t 328
17.1. Неоднородности в линиях передачи.......... 328
17.2. Диафрагмы.............. ' з29
17.3. Реактивный стержень в прямоугольном волноводе...... 337
]/Л. Возбуждение электромагнитных колебаний........ 344
|7.5. Направленные ответвители............ 354
7.6. Сочленение отрезков линий передачи........' 359
'7.7. Аттенюаторы............... ' 362
17.8. Вращающиеся сочленения............ 364
17.9. Волноводные тройники............. 366
18.1. Общие свойства объемных резонаторов........ ои^
18.2. Свободные гармониче'ские колебания в объемных резонаторах . . 370
18.3. (Резонансные частоты свободных колебаний....... 371
18.4. Добротность объемных резонаторов.......... 373
18.5. Собственная добротность закрытых резонаторов...... 374
18.6. Резонаторы в виде короткозамкнутых отрезков регулярных линий передачи................. 375
18.7. Внешняя и нагруженная добротности проходного резонатора. Эквивалентная схема резонатора............ 384
18.8. Квазистационарные резонаторы........... 388
18.9. Резонаторы бегущей волны............ 390
18.10. Связь между добротностью объемного резонатора и длительностью процесса свободных колебаний в нем......... 391
Глава 19. Согласование линий передачи, ступенчатые и плавные переходы 393
19.1. Согласование линий передачи........... 393
19.2. Общие принципы согласования нагрузки с линией передачи . . . 394
19.3. Узкопелосное согласование............ 396
19.4. Широкополосное согласование активных сопротивлений. Ступенчатые переходы................ 401
19.5. Плавные переходы.............. 408
• Г лава-20. Фильтры............... 415
20.1. Классификация фильтров.............' 415
20.2. Эквивалентная схема фильтра отражающего типа....... 416
20.3. Реализация лестничного фильтра.......... 417
20.4. Применение фильтров для широкополосного согласования комплексных сопротивлений .............. 424
* Глава 21. Мостовые схемы ,............ 426
21.1. Общие сведения............... 426
21.2. Двойной волно'водный тройник («магическое Т»)...... 426
21.3. Кольцевой мост............... 428
21.4. Волноводный щелевой мост............ 430
21.5. Квадратные мосты.............. 434
21.6. Мосты на связанных линиях............ 439
21.7. Применение мостов.............. 444
Глава 22. Ферритовые устройства свч......., 453
22.1. Магнитные свойства вещества. Ферриты........ 453
22.2. Прецессия магнитного момента........... 455
22.3. Тензор магнитной проницаемости феррита. Явление ферромагнитного резонанса......- ........... 457
22.4. Распространение электромагнитных волн в неограниченной ферри-товой среде................ 462
22.5. Эффект Фарадея. Продольный ферромагнитный резонанс . . . 465
22.6. Эффект смещения поля .в продольно и поперечно намагниченных ферритах................. 467
22.7. Поперечный ферромагнитный резонанс......... 467
22.8. Ферритовые вентили.............. 469
22.9. Циркуляторы................ 472
22.10. Циркулятор, основанный на эффекте Фарадея...... 474
22.11. Фазовые циркуляторы............. 476
22.12. Y-циркуляторы............... 478
Приложения................ 482
Литература.......,.......... 486
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая книга написала в соответствии с программой кур- > са «Техническая электродинамика», читаемого в электротехнических институтах связи Министерства связи СССР.
Предполагается, что студентами усвоены разделы курса физики, посвященные теории электромагнетизма, а также соответствующие разделы -курса теории линейных электрических цепей.
Книга состоит из трех частей.
В лервой части излагаются основные законы электродинамики. Статические и стационарные поля рассматриваются как частные случаи электромагнитного поля.
Вторая часть посвящена анализу излучения, распространения и дифракции электромагнитных волн. Описаны некоторые современные методы приближенных решений задач дифракции на телах различной конфигурации (метод краевых волн и геометрическая теория дифракции).
В третьей части излагается теория и технические данные линейных устройств свч. При подборе этого материала особое внимание уделялось элементам волиоводного тракта, применяемым в современных многоканальных линиях связи.
Большое внимание в книге уделено физической трактовке результатов анализа, что, по убеждению авторов, содействует лучшему усвоению материала и развитию научной инициативы студентов.
Авторы полагают, что книга может быть использована ъ качестве учебника или учебного пособия не только в институтах связи Министерства связи СССР, но также и на радиофакультетах других институтов.
В основу книги положены лекции, читаемые авторами в Мо-^KOBCKOiM "ордена Трудового Красного Знамени электротехническом институте связи.
Главы 1 — 12 написаны Ю. В. Пименавым, а главы 13—22 —
Цена: 300руб.
