电磁场理论基础(第三版)

本书为原国家精品课程《电磁场理论》配套教材的修订版，主要内容包括矢量与场论基础、电磁场的基本实验定律和方程、静态电磁场基本问题、电磁场的解析方法、时变电磁场、平面电磁波、电磁波的传播、电磁辐射与散射、导行电磁波基础和电磁场数值分析方法简介。为使读者对电磁场理论的应用有进一步了解，分别介绍了若干由基本概念发展而来的新技术及其应用，如雷达散射截面、雷达原理、相控阵天线概念、卫星定位（GPS）中信号传播误差、电离层电波传播模式及应用和光纤等内容。 

本书为原国家精品课程《电磁场理论》配套教材的修订版，主要内容包括矢量与场论基础、电磁场的基本实验定律和方程、静态电磁场基本问题、电磁场的解析方法、时变电磁场、平面电磁波、电磁波的传播、电磁辐射与散射、导行电磁波基础和电磁场数值分析方法简介。

柯亨玉，理学博士，武汉大学电子信息学院教授。长期从事电波传播与天线、无线电遥感探测技术等领域的教学与研究工作。历任国家“863”计划海洋监测技术专家组专家、《电子学报》编委、《电波科学学报》编委、《雷达学报》编委、教育部电子电气基础课程教学指导委员、中国电波传播学会副主任，中国高等电子教育学会副主席等职。先后主持国家自然科学基金、国家“863”计划重大项目、国家“973”计划子课题、国防重点预先研究等方面的科研项目20余项，主持“电磁场理论”国家精品课程、特色专业建设等教学改革与研究项目6项。发表科研论文100余篇。曾获得国家教育部科技进步一等奖一项、二等奖一项、三等奖一项。曾获国务院政府津贴、湖北省突出贡献中青年专家、中国宝钢集团优秀教师、武汉大学杰出校长贡献奖等荣誉称号。 

全书共分10章。第1章为数学预备知识，介绍矢量分析和场论基础；第2章介绍电磁场的基本实验和基本理论；第3章为静态电磁场及其基本问题；第4章介绍电磁场的解析方法；第5章讨论时变电磁场及其基本问题，第6、7、8、9章分别介绍平面电磁波、电磁波传播、电磁波辐射和传输及其由概念发展而来新技术及应用；第10章为计算电磁学简介。本教材适用于电子与信息类本科专业“电磁场理论”、“电磁场与电磁波”课程54至72学时的教学。带有“*” 的部分章节内容供不同教学计划取舍。 

本书为国家精品课程配套教材和普通高等教育“十一五”国家级规划教材《电磁场理论基础》（第2版）的修订版。第2版自2009年修订出版以来，全国各相关高等院校的教师和学生在教学实践中提出了不少的意见和建议；特别是武汉大学电磁场理论课程教学组的同仁，针对当今教育教学方法与手段的深刻变革，围绕知识综合运用能力和创新意识培养，如何优化课程知识体系、精选课程教学内容、更好与新技术发展相结合，以及更方便组织教学和自学等提出了许多教学实践经验。同时，作者也深感第2版中部分章节内容与课程教学目标不适应；加之教材中还存在不少的错误。因此，在收集和听取意见基础上进行了第3版的编著。
第3版继续保持了第2版“实验－概念—理论－技术－应用”框架结构；以宏观电磁场基础理论为主线，介绍电磁场理论的基本问题、基本分析方法，以及电磁波辐射、传播、导行若干技术问题及其应用。与《电磁场理论基础》（第2版）相比，在如下几个方面进行了修订和改进：
1．进一步体现“实验－概念—理论－技术－应用”的编著思路。针对第2版时变电磁场知识点内在衔接不够紧密的问题，第3版对其进行了较大修订和补充，将第2版中时变电磁场及其辐射与传播内容，更新为时变电磁场、平面电磁波、电磁波传播及电磁波辐射与散射四章。在整合基础上增加了平面电磁波，突出了时变电磁场问题的基本分析方法及其应用。
2．进一步强化基本概念到高新技术的创新过程。如增加了电磁散射与雷达散射截面内容，卫星定位内容中引入了电磁波信号传播与定位误差关系，在电离层电波传播中引入天波雷达等新概念技术等；更好突出基本概念与高新技术的紧密联系。
3．进一步突出知识点内在的融会贯通。与第2版相比，更加注重了不同知识点之间、同一知识点在不同学科领域之间的内在联系，特别是在一些基础概念问题，包括由概念发展的新技术较大篇幅的内容进行了重新改写，或者更改了论述表达方法，将有助于举一反三能力培养。
4．精选增加了若干有代表性例题。特别是新吸收了部分国内外教材中好的例题，更有助于对概念与知识点的理解和自学。
全书共分10章。第1章为数学预备知识，介绍矢量分析和场论基础；第2章介绍电磁场的基本实验和基本理论；第3章为静态电磁场及其基本问题；第4章介绍电磁场的解析方法；第5章讨论时变电磁场及其基本问题，第6、7、8、9章分别介绍平面电磁波、电磁波传播、电磁波辐射和传输及其由概念发展而来新技术及应用；第10章为计算电磁学简介。本教材适用于电子与信息类本科专业“电磁场理论”、“电磁场与电磁波”课程54至72学时的教学。带有“*” 的部分章节内容供不同教学计划取舍。
“电磁场理论”或“电磁场与电磁波”作电子与信息类本科专业最重要的理论基础课程之一，其重要性不仅在于该学科在经济、国防、文化、社会、民生各个领域应用的广泛性和影响的深远性，更在于该学科对培养学习者的科学自然观、理性思维与穷究真理方法、创新意识和科学美学素养有不可替代之作用。作者深感一本好的教材需要在教学实践中打磨；更需要各高等院校的同行一如既往的帮助、关心和批评指正。武汉大学王慧、何思远两位教授参与了此次教材修订大纲的讨论，提出了许多宝贵意见，在此对于两位同仁的帮助表示衷心感谢。尽管本次改版修订了书中许多缺点和错误，由于作者的学术水平和知识结构的有限，欢迎广大读者与同行专家提出批评指正。