前言

随着大数据、物联网、人工智能、网络安全、新材料、大健康等新经济领域的发展，“新工科”对电子信息类人才的培养和课程建设提出了新的要求，“电磁场与电磁波”课程的教学体系、教学内容、教学方法和手段等需要进一步探索和改革。本书按照《高等学校电子信息科学与工程类本科专业指导性专业规范》（试行）的要求，紧紧围绕电子信息工程类专业大学生的培养目标和规格、电子信息工程类专业的教育内容和知识体系，结合“新工科”对“电磁场与电磁波”课程的教学改革需求编写，并遵循基本教学规律组织内容，体现“知识、能力、素质协调发展”的原则，注重创新意识的培养，以适应电子信息科学领域的发展趋势。

通过本书的学习，学生可以更好地掌握“电磁场与电磁波”这门课程的内容。本书凝聚了编者多年从事“电磁场与电磁波”教学的心得体会。在本书的编写过程中，突出将数学方法落实到物理概念的应用上，使学生回归对物理规律本质的理解，分析电磁现象并解决电磁工程问题； 对重点和难点问题均作了通俗化处理； 在概念、公式及定律的描述，以及解题方法均有一定的独到之处，可以帮助学生释疑，例如赋予“三度”、边界条件、镜像法、电磁辐射过程等形象的物理描述，提出了“追赶法”“不等式法”等对电磁波极化和波导模式进行分析； 在内容组织上，对知识脉络、重要公式、基本定理、经典实例等逐渐展开，通过对主要知识点的剖析，使学生循序渐进地提升认识水平，提高理解层次。

本书的主要内容不仅包括主教材的内容提要、重点与难点分析、习题解答等，还针对经典的例题和典型考研试题进行了剖析。旨在帮助学生掌握该门课程的主要内容，加强对概念、公式和定理的理解，透过电磁现象认识电磁规律的本质； 不仅能够掌握对电磁问题的基本分析思路和分析方法，而且能够掌握解题技巧，提高解题能力，还能够提升对重要知识点的理解程度，举一反三，融会贯通，开拓思维空间。所选题目均来自于经典范例、著名高校的考研试题或者期末考试真题，具有很强的代表性，能够满足硕士研究生入学考试复习的要求。可以在短期内帮助考生更好地掌握该课程的内容，提高对整个知识脉络的把握能力和认识水平。

本书共分9章，每章包括内容提要及学习要点、经典例题分析、主教材习题解答、典型考研试题分析四部分。第1章介绍常用正交坐标系和矢量分析，重点分析坐标转换，通量、环量、方向导数与“三度”的概念和计算方法； 第2章介绍静态电场的基本方程及其性质，重点分析静电场、恒定电场基本方程的积分和微分形式及其应用，使读者掌握静态电场的边界条件，电位、电场能量及电场力的计算等； 第3章介绍恒定磁场的基本方程及其性质，重点分析恒定磁场基本方程的积分和微分形式，使读者掌握恒定磁场的边界条件，以及矢量磁位、电感、磁场能量及磁场力的计算等； 第4章介绍静态场的边值问题，重点分析镜像法、分离变量法的应用，使读者掌握利用镜像法、分离变量法求解典型电磁问题的规律； 第5章介绍时变电磁场的麦克斯韦方程组，重点分析时变电磁场的性质和变化规律，使读者掌握麦克斯韦方程组的求解，坡印廷矢量、交变场位的计算等； 第6章介绍平面电磁波在无界媒质中的传播，重点分析平面波的性质、波动的本质、电磁波的极化、平面波在良介质及良导体中的传播特性、趋肤效应、功率损耗等； 第7章分析电磁波在理想导体表面、理想介质分界面的反射和折射，重点分析入射空间及透射空间场的分布规律及性质，使读者深刻理解反射系数、折射系数的含义及行波、驻波的概念及能量分配等； 第8章介绍导行电磁波的种类，重点分析波导管中电磁场的分布规律、电磁波的传播特性，深刻理解波导的截止参数和传播特性参数等； 第9章介绍电磁辐射，主要分析电偶极子、磁偶极子的辐射特性与计算，近场、远场区划分及特点，使读者理解天线基本参数及应用等。

本书由张洪欣、沈远茂、张鑫编著。其中，张洪欣编写各章的内容提要及学习要点、经典例题分析、典型考研试题分析等部分，并统稿； 沈远茂编写第2章、第6章、第7章的主教材习题解答； 张鑫编写第1章、第3章、第4章、第5章、第8章、第9章的主教材习题解答。

本书修订了第1版中存在的错误与不当之处，增加了近3年北京邮电大学硕士研究生入学典型试题及解答。

本书的出版得到了北京邮电大学电子工程学院及清华大学出版社的大力支持，在此一并表示诚挚的感谢。

限于编者学识有限，书中难免存在疏漏和不足，敬请广大读者批评指正。

编者

2019年1月于北京邮电大学