课程介绍

电磁波作为一种载体,在通信这一领域中占有非常重要的地位,因此,深入学习和了解电磁场与电磁波的理论和特性,对通信工程专业的学生是必须的。本课程是通信工程专业的一门重要的学科基础必修课程,它是通信工程专业后续课程学习的基础之一。 本课程的任务是为通信工程专业的学生讲授电磁场与电磁波的基本概念、基本规律和基本的分析计算方法,包括:矢量分析,电场、磁场与麦克斯韦方程,介质中的麦克斯韦方程,矢量位与标量位,静电场的解,自由空间中的电磁波,非导电介质中的电磁波,导体中的电磁波,波的反射与折射等内容。使学生能利用电磁场与电磁波理论解决一些相关的基本问题。 电磁场与电磁波理论是近代自然科学中,理论相对最完整、应用最广泛的支柱学科之一。电磁场与电磁波技术已遍及人类的科学技术、政治、经济、军事、文化以及日常生活的各个领域。 人类对电磁现象的认识源远流长,但其知识与应用开始形成系统化和理论化则始于18世纪,伽伐尼、伏打、高斯、富兰克林、卡文迪什、库仑等著名科学家对电磁现象所作的卓有成效的研究启动了电磁世界这一巨轮的运转。 19世纪是电磁研究蓬勃开展的时代,法拉第、欧姆、傅立叶、基尔霍夫、奥斯特、安培、毕奥、萨伐尔、麦克斯韦、斯托克斯、汤姆森、赫兹、楞次、雅可比、西门,单单从这些名字和科学家的阵容,你就可以感受到这一时期的电磁科学取得了多么辉煌的成就。 电子和信息领域内几乎所有重大技术进展都离不开电磁场和微波技术的突破。在通信、雷达、激光和光纤、遥感、卫星、微电子、高能技术、生物和医疗,几乎所有的高新技术领域中电磁场和微波技术都起关键作用。它渗透国民经济、国防建设和人民生活的各个方面。同时,电磁场和微波技术也随着当代物理、数学、技术科学的不断进步而得到日新月异的发展。面对人类对有限的频率资源的开发、利用和控制需要,对越来越高的信息获取、交换要求,对环境、能源、生物生态的新的研究需,电磁场和微波技术必将不断以崭新的面貌,推动科学和技术的发展。 目前,电磁场与电磁波是电气信息类本科各专业学生必修的一门重要的专业基础课程,它所涉及的内容是电气信息类本科学生知识结构的必要组成部分。通过该课程的学习,可使学习者在建立场与路的统一认识的基础上,从集总参数电路理论过渡到分布参数的高频电路理论,为学习半导体技术、光电子技术、微波技术、天线理论、光纤通信、移动通信等专业课程或从事电磁工程研究奠定必要的基础。尤其是在当今光电子与信息高速发展的时代,不断升高的工作频率或信号速率成为了电子产品开发中不可忽视的技术前提,这时许多技术问题用集总参数电路的理论已难以解决,必须使用电磁场和波的观点才能得到完整的解释,电磁技术成为了光电子产品性能的决定因素。在光电子与通信领域中,不管是光还是电子、有线通信还是无线通信、数字通信还是模拟通信,在频率较高或信号速率较高时,其信号在信道中的传输与处理过程都离不开电磁场与电磁波的理论知识。 电磁场研究主要包括:电磁信号(高频、微波、光波等)的产生、交换、传播、传输、发射、接收及散射等有关的理论与技术;信息(图像、语音、位置及传输媒体性能)的获取、处理及传输的理论和技术。

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