第1章矢量与场论讲述.pptx

电磁场与微波技术 教 师：王珍 办公地点：A2-128 联系电话Email ：wangzhen_jsj@neusoft.edu.cn 课程介绍 学习电磁场理论的意义 本课程的性质、任务和要求 考核方式与评价标准 学习方法 绪论 电磁场与电磁波 高频电子线路 信号与系统 通信原理 通信工程专业“四大天书” 课程介绍： 本课程的内容 一、静态场 二、静电场与 恒定电场 三、恒定磁场 四、静态场边值问题 六、平面电磁波 无线电 波传播 射频/微波电路 天线 五、时变电磁场 学习电磁理论的意义(1) GPS是美国国防部投资100亿美元，历时20余年开发成功的一种无线电导航定位系统。1993年用于民用. GPS是一个全球性无线电导航定位、定时多功能系统。 就是在外太空设置一个“无线电导航台”。 由24颗人造卫星组成的卫星网，距地球2万多公里。 向地球不断发射定位信号。地球上的GPS接收机，均能接收到4颗以上的卫星发出的信号，经过计算后，就可报出GPS接收机的位置（经度、纬度、高度）、时间和运动状态（速度、航向） 世界上有美国、俄罗斯（Glonass）和欧洲“伽利略”（我国参股）、北斗系统。 GNSS。 中国北斗卫星导航定位系统：5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，提供开放服务和授权服务。 现在有11颗，定位精度达到10米以内。 2012年2月发射第11颗北斗导航卫星(第9颗组网卫星 ) 国产北斗海上有哪些信誉好的足球投注网站定位系统 “北斗”导航卫星 北斗卫星导航系统2012年12月27日起向亚太大部分地区正式提供区域服务，包括定位、导航、双向授时和短报文信息服务。 基本性能: 位置精度平面10米、高程10米；测速精度每秒0.2米；授时精度单向50纳秒。 学习电磁理论的意义(2) 微电子器件与电路 微波工程与射频工程 无线通信 生物医学工程 光通信 电气工程 电 磁 理 论 电磁理论 通过 不同的学科/技术 日益渗入 人们的日常生活。 无线通信 Typical Applications related to EMs: Personal computers – GHz frequency range Cellular phones, pagers, satellite phones – GHz frequency range Biomedical equipment – Implants inside the human body Wearable wireless devices – Land warrior Remote sensing – Astronomy RFID and Tagging – Inventory and security GPS – Navigation Bluetooth and WLAN，UWB – Short distance communication Vehicle Doppler radar – collision avoidance Police Radio – Communication ?公元前600 希腊—— 摩擦后的琥珀可吸引微小物体 ?公元前300中国 ——磁石吸铁 ?公元初中国—— 世界上第一个指南针——地球磁场 ?1785年法国 ——库仑(1736~1806)定律 ?1820年丹麦丹麦 ——奥斯特(1777~1851) 发现电流的磁场；法国物理学家毕奥和萨伐尔通过实验总结出了毕奥－萨伐尔定律 ?1820年法国 ——安培(1775~1836) 电流回路间作用力，安培定律。 ? 1822年安培提出一切磁现象的根源是电流的假说 ?1831年英国 ——法拉第电磁感应定律 变化的磁场产生电场 ? 1887年德国 ——赫兹 (1857~1894) 实验麦氏方程组—电磁波的存在 ?1873年英国英国 —麦克斯韦(1831~1879) 位移电流,时变电场产生磁场 — 麦氏方程组 如果介质的μ和ε都小于零，电磁波能在其中传播。但是 E 、H 、k 之间不再满足右手螺旋关系而是满足左手螺旋关系。这种介质被称为“左手材料”（Left-Handed Metamaterials) 一种奇特的媒质 α( 阿而法) β( 贝塔) γ(伽马） δ（德尔塔） ε（伊普西龙） θ（西塔） ξ（可系） φ（佛爱） ψ（普赛） ω（欧米伽） (a)一维LHM结构 (b) 二维LHM结构 左手材料结构 电磁黑洞 在窄频带内能近100％吸收入射电磁波。 由于对电磁波的高效吸收性，电磁黑洞可望在电磁隐身等方面获得重要应用。 本课程的性质、任务和要求 《电磁场与微波技术》是