緒論一、課程的性質和任務

“必修的一門技術基礎課，課程涵蓋的內容是電子、電氣信息類專業本科學生應具備知識結構的重要組成部分。近代科學的發展表明，電磁場與電磁波基本理論又是一些交叉學科的生長點和新興邊緣學科發展的基礎，而且對完善自身素質，增強適應能力和創造能力長遠地發揮作用。

本課程將在“大學物理（電磁學）”的基礎上，進一步研究宏觀電磁現象和電磁過程的基本規律及其分析計算方法。通過課程的學習，掌握基本的宏觀電磁理論，具備分析和解決基本的電磁場工程問題的能力。

二、課程內容和教材體系

按教材順序，課程包括9章。第1章矢量分析，主要介紹矢量場的散度和旋度以及標量場的梯度，介紹亥姆霍茲定理，是數學基礎。第2章電磁場中的基本物理量和基本實驗定律，本章復習和深化了電磁學的基本內容，是物理基礎。第3章靜電場分析，第4章靜電場邊值問題的解法，第5章恒定磁場分析，這三章屬于“靜態場”。第6章時變電磁場，第7章正弦平面電磁波，第8章導行電磁波，第9章電磁波輻射，這四章是“時變場與波”部分，應該作為課程的重點。

本教材采用的是按歸納法建立的傳統體系，即按歸納推理的方向，由特殊到一般的順序組織教材內容，從靜態場的實驗定律開始，逐步將其一般化，歸納成有普遍意義的麥克斯韋方程組，進一步討論時變電磁場與波。這種教材體系的論述順序與宏觀電磁理論的歷史發展過程相一致，符合從特殊到一般，從實踐到理論的一般認識規律。而且起點較低，所需的數學知識和物理概念也是逐步引入的，符合先易后難、循序漸進的教學原則。這種傳統教材體系存在的問題是與先修課程（大學物理的電磁學部分）在內容上缺乏明確的分工，容易造成重復過多；靜態場部分勢必占很大篇幅，占去過多教學學時數，時變場與波的內容就顯得單薄，可用教學學時數就少。在教與學中應注意掌握適度。廣播、電視，還是導航、遙控遙測，都是通過電磁波傳遞信息來進行工作的。因此以宏觀電磁理論為基礎，電磁信息的傳輸和轉換為核心的電磁場與電磁波工程技術將充分發揮其重要作用。下面以無線電通信系統為例來說明。接收機接收天線饋線導行波導行波導行波導行波發射機發射天線饋線導行波導行波

發射機末級回路產生的高頻振蕩電流經過饋線送到發射天線，通過發射天線將其轉換成電磁波輻射出去；到了接收端，電磁波在接收天線上感生高頻振蕩電流，再經饋線將高頻振蕩電流送到接收機輸入回路，這就完成了信息的傳遞。在這個過程中，經歷了電磁波的傳輸、發射、傳播、接收等過程。

傳輸——導行電磁波

發射和接收——天線

傳播——入射、反射、透射、繞射一些常見的天線和饋線中、短波發射天線微波接力天線MMDS-A型微波天線MMDS-C型微波天線對數周期天線矩形波導圓波導平行雙線同軸線微帶線題，而且不斷地對以電磁場與電磁波為基礎理論的無線電技術、微波技術提出新的課題。因而電磁場與電磁波基礎理論將始終發揮著重要作用，且不斷擴充其應用領域。此外，隨著現代科學技術的發展，電子、電氣系統獲得越來越廣泛的應用。運行中的電子、電氣設備大多伴隨著電磁能量的轉換，使得高密度、寬頻譜的電磁信息充滿整個人類的生存空間，構成極其復雜的電磁環境，出現了電磁干擾和電磁污染，使電子系統受到嚴峻的挑戰，人類生存受到威脅。人們面臨的一個新問題就是如何提高電子系統在復雜電磁環境下正常運行的能力，如何改善人類生存環境。在這樣的背景下提出了電磁兼容的概念，逐漸形成了一門新學科——電磁兼容性（ElectromagneticCompatibility,簡寫為EMC）。電子系統的電磁兼容性的分析、計算、試驗都要用到大量的電磁場理論知識，應用到電路的基礎知識，甚至生物醫學知識。可以說，電磁兼容學科是電磁場學科和其他相關學科相結合而形成的新學科。

生物電磁學也是與電磁場相關聯的一門新學科，它研究電磁場與生物系統的相互作用、相互影響的關系，電磁場與電磁波無疑是其討論的理論依據。

電磁波作為人類的先驅，作為地球的使者率先訪問了月球，然后才實現了人的登月。在人類目前尚不能進入的茫茫宇宙空間，將電磁波作為尖兵打頭陣，為人們提供信息。電磁波也將作為科學發明的先驅，照亮科學與技術發展的前進道路！