Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн (3-е изд., 1989)

В. В. НИКОЛЬСКИЙ, Т. И. НИКОЛЬСКАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН ИЗДАНИЕ ТРЕТЪЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ Дону«Кено Государе»«синим комитетам СССР но народному образованию в качестве учебного нособия для студентов радиотехнических снекиал»настей вдвое МОСКВА «НАУКА» ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОН ЛИТЕРАТУРЫ 9989 ББК 22.336 Н64 УДК 537.87 (075.8) ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие к третьему изданию Введение М9 123 128 134 З г шз чза. 135 135 140 146 149 153 153 ИздательствО впауиав.

(С) Глазика редакция физика-ьзвтемвтическаа литературы, !999 Н1604050000 — 08599 89 053(02)-89 18Вз ) 5-02-014033-3 1а3 Никольский В. Вз Никольская Т, И. Электродипамика п распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., перераб. и дап.— Мд Наука. Гл. ред. фнз.-мат. лиг., 1989.— 544 с.— 18В)з( 5-02-014033-3 Излагается теория алектрамагнетизма с акцентом на радиотехническую электродинамику и анализ волновых процессов. Рассматриваются отражение и преломление волн, излучение, дифракцня, процессы в полых и диэлектрических волкоаодах, резонаторах, периодических, квазяоптическнх и иных структурах, в интегральных схемах СВЧ и пр.

Обсуждаются методы математического моделирования в алектродинамике, опирающиеся на прнмененне ЭВМ. Отличптельпой особенностью книги является большое числа картин алектромагнитных полей, рассчитанных и построенных на ЭВМ (2-е изд. в 1978 г.). Для студентов радиотехнических специальностей, а также инженеров-радиотехников и радиофнзнков. Табл. 10. Ил. 288. Бнблногр. 80 паза. Реценаеиты: кафедра антенных устройств и распространения радиоволн МЗИ, заведующий кафедрой доктор технических наук Е.

П, Васильев; доктор технических паук В. 31.Петров ЧАСТЬ 1 ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ Г л а в а 1. Исходные напитки и уравнения теории електромагпетизма $1.0. Используемые математические понятия н символы $1.1. Заряды, токи и векторы поля $1.2. Уравнения Максвелла $1.3. Свойства материальных сред $ 1.4. Поля на границах раздела сред $ 1.5. Локализация к движение энергии паля $1.6. Система уравнений и задачи электродинамики Ущзажнения Г л а в а 2.

Статические, стационарные н квазистационарные поля $2.0. Используемые математические понятия и символы $ 2аС Стационарное поле, алектростатика и магнитостатика . $ 2.2. Электростатические полн $2.3. Стационарные магнитные поля $2.4. Эпергня стационарных полей и их общие свойства $2.5. Квшистацнопарные поля Упражнения... ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Глава 3. Основные положения электродинамики $3.0. Используемые математические понятия н символы $3.1.

Уравнения электродинамики $3.2. Гармонические колебания. Уравпения злектродкнаьшкн в комплексной форме $3.3. Баланс знеугии при гармонических колебаниях $3.4. Общие свонства решений системы уравнений алектродннамики в комплексной форме Упражнения . . . . .

. . ° ЧАСТЬ 2 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ И КОЛЕБАНИЯ Глава 4. Простейшие электромагнитные волны $4.0. Общие сведения о волновых процессах $4.1. Плоские однородные электромагнитные волны $4.2. Поляризация и сложение волн $4.3.

Дисперсия, разные оценки скорости Упражненип Глава 5. Электродинамика и оптика $5 О. Вспомогательные сведения. Вращение дезшртовой системы координат йе 11 11 22 27 35 42 49 58 61 62 62 67 72 88 99 109 1М 113 113 116 ОГЛАВЛЕНИЕ ОГЛ АВ ЛЕН ИЕ 155 162 172 396 403 410 185 185 197 198 198 201 411 411 416 206 212 216 222 223 427 436 436 441 453 223 231 243 257 263 276 281 288 289 455 455 463 466 467 467 289 294 303 314 317 4?2 478 485 490 ЧАСТЬ З ИЗЛУЧЕНИЕ И ДИФРАКЦИЯ 497 506 506 506 513 525 537 538 540 377 377 384 5.1. Отражеипе п преломление $5.2.

Поля прп падении волны на границу раздела сред 5.3. Полное отражение п направляемые волны $5Л. Действие проводящих границ $ 5.5. Локально плоские волны и геометрическая оптика Упражнения Глава 6. Электромагнитные волны в структурах 4 6.0. Используемые математические понятия п символы 4 6.1. Электромагнитные волны в продольно-однородных структурах 4 6.2. Конкретпзацпя полей и постановка краевых задач для клас; сов волн 9 6.3. Периодические структуры 4 6.4. Передача п потери энергии в структурах Упражнения Глава 7.

Направляющие структуры 4 7.0. Решение двумерного уравнения Гельмгольца методом разделения переменных 9 7.1. Прямоугольный волновод, 4 7.2. Другие полые волноводы $7.3. Многосвязные направляющие структуры $ 7.4. Диэлоктрнческие волноводы и родственные структуры $ 7.5. Полосковые, щелевые и другие планарные структуры $ 7.6. Некоторые виды периодических структур Упражнения Г л а за 8.

Резонаторы $ 8.0. Трехмерное уравнение Гельмгольца п соответствующие краевые задачи $ 8.1. Общая теория электромагнитных резонаторов 8.2. Полые резонаторы $ 8.3. Другие электромагнитные резонаторы Упражнения Г л а за 9, Излучение в свободном пространстве 4 9.0. Предварптельпые математические сведения 4 9.1. Излучение заданных псточнпков 9 9,2. Элементарный электричеснпй излучатель, диполь Герца 4 9.3. Элементарный магнитный излучатель 3 9.4. Обобщенная задача об излучении.

Принцип Гюйгеяса Упражнения Г л а в а 1О, Дифракцня в свободном пространстве $10ЛС Электродннампческие задачи дифракции 9 10.2. Отверстие в экране. Днфракцпя Фраупгофера $ 10.3. Отверстие в экране. Дифракцпя бзрепеля $ 10.4. Взаимно дополнительные экраны. Ограниченные тела $10.5. Днфракция на цилиндре $10.6. Дпфракцпонпая теория направляющих структур и резонаторов с лппзазш п зеркалами Упражнения Глава 11. Излучение п дифракция в изолированных структурах 1 11.0. Ортогональпые системы функций н ряды Фурье $1!.1.

Вынужденные колебании. Излучепяе в полости 318 318 321 324 332 336 343 343 343 347 353 363 368 373 376 9 11.2. Вынужденные волны. Излучение в волногюде $11.3. Волноводпая дифракцпя Упражнения ЧАСТЬ З ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ В ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ Глава 12. Общий подход. Проекционные методы 9 12лй Постановка задач, представление полей, алгорптмизация $ 12.2. Проекционные методы. Процесс Бубнова — Галеркина 4 12.3.

Проекционное наложение граничных условий. Сведение задачи к рассмотрению границы Глава 13, Дискретизация и декомпозиция $13.1. Дискретизационные методы $13.2. Декомпозиционный принцип. Математическое моделирование сложных структур Упражнения ЧАСТЬ З ОСОБЕННОСТИ ПОЛЕИ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ. РАДИОВОЛНЫ В ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ Гл а в а 14. Поля и заряженные частицы.

Модели сред 414ГС Стационарные поля $ 14.2. Гармонические колебания Упражнения Г па ва 15. Распространение радиоволн 4 15.1. Общие представления 4 15.2. Геометрическая оптика и теория дифракцни при анализе распространения радиоволн $ 15.3. Земные радиоволны 4 15.4. Влияние тропосферы $15.5. Радиоволны в ионосфере $15.6. Диапазопяые особенности распространения радиоволн и работа радполпний Упрахгнения Глава 16. Поля в агшзотропных, активных и нелинейных средах 4 16СС Анпзотропня и гиротронпя $16.2.

Полн и волны в гнротроппых средах 9 16.3. Активные среды 4 16.4. Нелинеиные среды Упражнения Приложение. О графических изображениях, полученных при помощи ЭВМ Список литературы ПРЕДИСЛОВИЕ К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮ Книга предназначена служить учебным пособием по курсу «Электродинамика и распространение радиоволн» и является отражением курса лекций, который читает один из авторов в Московском институте радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА). В настоящем издании курс излагается в значительной мере по-новому. Разумеется, традиционное содержание курса электродинамики для радиотехнических и радиофизических специальностей подлежит постоянному обновлению по мере развития новых технических приложений. Но, пожалуй, наиболее важной тенденцией является все возрастающее значение вычислительных методов, опирающихся на использование ЭВМ.

Становятся все более мощными машинные средства исследования сложных электродинамических структур, которые образуют «мост» от теории к техническим расчетам. Авторы считали своей задачей отразить данную тенденцию двояким образом. С одной стороны, книга содержит специальные разделы (часть 4), посвященные вычислительным методам для радиотехнических аадач электродинамики с ориентацией на ЭВМ (вплоть до автоматизированного проектирования). С другой стороны, во всей книге демонстрируется применение ЭВМ при изучении строения полей и волновых процессов.