docSpis treści - Wydawnictwo AGH
download 
Reklamacja Transkrypt
Spis treści - Wydawnictwo AGH
Spis treci Wstêp ................................................................................................................. 9 1. Elementy analizy wektorowej i geometrii analitycznej ............................... 11 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. Podstawowe pojêcia rachunku wektorowego ............................................ Dodawanie i mno¿enie wektorów .............................................................. Uk³ady wspó³rzêdnych cylindrycznych i sferycznych .............................. Analiza wektorowa ..................................................................................... Operatory ró¿niczkowe .............................................................................. Twierdzenia ca³kowe analizy wektorowej ................................................. Odtworzenie pola wektorowego na podstawie rotacji i dywergencji ....... Podstawy analizy funkcji zmiennych zespolonych ................................... 1.8.1. Algebra liczb zespolonych .............................................................. 1.8.2. Funkcje trygonometryczne i hiperboliczne na liczbach zespolonych .................................................................. 1.8.3. Fazory ............................................................................................... 1.9. Wybrane przekszta³cenia z geometrii analitycznej ................................... 1.9.1. Przekszta³cenia wspó³rzêdnych na p³aszczynie ............................ 1.9.2. Postaæ kanoniczna równania linii drugiego stopnia ....................... 11 14 18 20 25 29 29 33 34 Literatura ............................................................................................................ 50 Zadania do rozdzia³u 1 ....................................................................................... 50 2. Pole elektromagnetyczne – równania Maxwella .......................................... 53 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. Pojêcia podstawowe ................................................................................... Równania ró¿niczkowe Maxwella ............................................................. Równania materia³owe ............................................................................... Warunki brzegowe ...................................................................................... Równanie Poytinga ..................................................................................... Potencja³y elektromagnetyczne .................................................................. Stacjonarne pola elektryczne i magnetyczne ............................................. Symetryczne równania Maxwella dla pól stacjonarnych .......................... 36 41 43 43 46 53 62 64 67 72 73 76 82 3 4 2.9. Pola stacjonarne dipoli .............................................................................. 2.9.1. Dipol elektryczny ........................................................................... 2.9.2. Potencja³ polaryzacji dielektrycznej .............................................. 2.9.3. Dipol magnetyczny ......................................................................... 2.10. Magnetyczny potencja³ wektorowy magnetyzacji ................................... 2.11. Skalarny potencja³ ekwiwalentnych monopoli magnetycznych ............. 2.12. Równania Maxwella w dziedzinie pulsacji ............................................. 2.13. Postaæ fazorowa równañ Maxwella .......................................................... 2.14. Dualnoæ równañ Maxwella ..................................................................... Literatura ............................................................................................................ Zadania do rozdzia³u 2 ....................................................................................... 83 83 84 85 88 89 91 92 93 96 97 3. rod³a pola elektromagnetycznego ................................................................ 3.1. Wytwarzanie fal elektromagnetycznych przez elementarne ród³a .......... 3.1.1. Promieniowanie dipola Hertza ........................................................ 3.1.2. Pole elektromagnetyczne ma³ego dipola magnetycznego (pêtli pr¹dowej) ................................................................................ 3.2. Dualnoæ pól w strefie dalekiej dipola elektrycznego i magnetycznego ...................................................... 3.3. Podstawowe konstrukcje róde³ promieniowania i ich pola w strefie dalekiej ........................................................................ 3.3.1. Pole ma³ego dipola z liniowym rozk³adem pr¹du .......................... 3.3.2. Pole krótkiego dipola z sinusoidalnym rozk³adem pr¹du .............. 3.4. Charakterystyka kierunkowa promieniowania .......................................... 3.5. Szyki liniowe dipoli .................................................................................... 3.6. Polaryzacja pola elektrycznego .................................................................. Literatura ............................................................................................................ Zadania do rozdzia³u 3 ....................................................................................... 99 99 99 115 117 117 119 122 127 130 130 4. Anteny .......................................................................................................... 4.1. Ogólne w³aciwoci anten ........................................................................ 4.2. Charakterystyki przestrzenne anten ......................................................... 4.3. Schematy zastêpcze anteny ...................................................................... 4.4. Wzmocnienie a kierunkowoæ anteny ..................................................... 4.5. Zasada wzajemnoci w technice antenowej ............................................ 4.6. Powierzchnia skuteczna anteny ............................................................... 4.7. Temperatura szumowa anteny .................................................................. 4.8. Szumy w odbiorniku ................................................................................ 4.9. Anteny w ³¹czu transmisyjnym równanie Friisa .................................. 4.10. Równanie radarowe .................................................................................. Literatura ............................................................................................................ Zadania do rozdzia³u 4 ....................................................................................... 133 133 135 139 141 144 146 148 151 153 155 158 159 108 113 5. Fale p³askie ........................................................................................................ 5.1. Równanie fali p³askiej w orodku nieograniczonym ................................ 5.2. Równanie fali p³askiej w orodku bezstratnym ......................................... 5.3. Propagacja fali w orodku stratnym ........................................................... 5.4. Wnikanie pola w przewodnik – impedancja powierzchniowa ................. 5.5. Zespolony wektor propagacji fali p³askiej ................................................ 5.6. Polaryzacja jednorodnych fal p³askich ...................................................... 5.7. Fala p³aska na granicy orodków ............................................................... 5.8. Odbicie fal radiowych od powierzchni ziemi ............................................ 5.9. Warstwy absorbuj¹ce fale p³askie .............................................................. Literatura ............................................................................................................ Zadania do rozdzia³u 5 ....................................................................................... 162 162 165 170 173 177 180 188 196 197 201 202 6. Rozpraszanie fal elektromagnetycznych w materia³ach ............................. 6.1. Model klasyczny oddzia³ywania pola ........................................................ 6.2. Materia³y dielektryczne .............................................................................. 6.3. Fala p³aska w metalach ............................................................................... 6.4. Pr¹dy wirowe i zespolona przenikalnoæ elektryczna ............................... 6.5. Indukcyjnoæ kinetyczna w normalnych przewodnikach ......................... 6.6. Doskona³y przewodnik wed³ug teorii makroskopowej ............................. 6.7. Teorie makroskopowe nadprzewodników ................................................. 6.8. Fala p³aska w plazmie ................................................................................ Literatura ............................................................................................................ Zadania do rozdzia³u 6 ....................................................................................... 207 207 209 210 212 214 215 216 225 229 229 7. Fala p³aska w orodkach anizotropowych i ¿yrotropowych ....................... 7.1. Dielektryczne orodki anizotropowe ......................................................... 7.2. Dielektryczne orodki ¿yrotropowe (aktywne optycznie) ........................ 7.3. Orodki ¿yromagnetyczne .......................................................................... 7.4. Bezodbiciowe warstwy doskonale dopasowane ........................................ Literatura ............................................................................................................ Zadania do rozdzia³u 7 ....................................................................................... 232 232 236 243 263 268 269 8. Orodki o ujemnym wspó³czynniku za³amania ............................................ 8.1. Materia³y i metamateria³y .......................................................................... 8.2. Równanie falowe i poszerzona klasyfikacja orodków falowych ............ 8.3. Fala p³aska w bezstratnym orodku DNG ................................................. 8.4. Prawo za³amania fali w orodku DNG ...................................................... 8.5. Orodki DNG dla zakresu mikrofal ........................................................... Literatura ............................................................................................................ Zadania do rozdzia³u 8 ....................................................................................... 270 270 271 274 280 283 293 294 5 9. Falowody i rezonatory mikrofalowe .............................................................. 295 9.1. Falowody prostok¹tne ................................................................................ 9.1.1. Analiza polowa falowodów ............................................................. 9.1.2. Parametry fali w falowodzie ........................................................... 9.1.3. Proste mody TE w falowodzie prostok¹tnym ................................. 9.1.4. Fale TM w falowodzie prostok¹tnym ............................................. 9.1.5. Poprzeczna impedancja falowodów prostok¹tnych ....................... 9.1.6. Straty w falowodach prostok¹tnych ................................................ 9.2. Mikrofalowe wnêki rezonansowe .............................................................. 9.3. Falowody ko³owe ....................................................................................... 9.3.1. Mody TM w falowodach ko³owych ................................................ 9.3.2. Mody TE w falowodach ko³owych ................................................. 9.3.3. Impedancja poprzeczna falowodów ko³owych ............................... 9.3.4. Transmisja mocy i straty w falowodach ko³owych ........................ 9.3.5. Rezonatory ko³owe .......................................................................... 295 296 301 305 310 311 313 317 321 324 327 330 330 331 Literatura ............................................................................................................ 336 Zadania do rozdzia³u 9 ....................................................................................... 336 10. Kable wspó³osiowe ........................................................................................... 340 10.1. 10.2. 10.3. 10.4. Budowa kabla wspó³osiowego ................................................................. Analiza polowa kabla wspó³osiowego jako falowodu ............................ Mody wy¿szego rzêdu .............................................................................. Rezonatory wspó³osiowe ......................................................................... 340 341 345 346 Literatura ............................................................................................................ 350 Zadania do rozdzia³u 10 ..................................................................................... 351 11. Linie transmisyjne ............................................................................................ 352 11.1. Linie p³asko-równoleg³e .......................................................................... 11.2. Analiza linii w dziedzinie czasu .............................................................. 11.3. Analiza linii w dziedzinie czêstotliwoci (pulsacji) ............................... 11.3.1. Rozk³ady fali stoj¹cej w linii zwartej na koñcu ......................... 11.3.2. Impedancja wejciowa linii zwartej na koñcu ........................... 11.3.3. Linia zakoñczona dowolnym obci¹¿eniem ................................ 11.3.4. Wspó³czynnik fali stoj¹cej w linii bezstratnej ........................... 11.4. Moc w liniach bezstratnych ..................................................................... 11.5. Straty odbicia i straty wtr¹cenia .............................................................. 11.6. Linie stratne .............................................................................................. 11.6.1. Parametry roz³o¿one linii stratnej ............................................... 11.6.2. Linia transmisyjna ma³ostratna ................................................... 11.6.3. Moc transmitowana w linii stratnej ............................................ 6 353 357 358 360 362 364 369 370 373 374 377 378 382 11.7. Linia transmisyjna jako transformator impedancji obci¹¿enia wyznaczenie impedancji charakterystycznej ....................................... 383 11.8. Zastosowanie teorii linii transmisyjnych do badañ fali p³askiej na granicy orodków ................................................................................ 387 Literatura ............................................................................................................ 390 Zadania do rozdzia³u 11 ..................................................................................... 390 12. Dopasowania impedancyjne ............................................................................ 12.1. Cele dopasowania ..................................................................................... 12.2. Transformator æwieræfalowy .................................................................... 12.3. Dopasowania bezporednie ...................................................................... 12.4. Dopasowania za pomoc¹ pojedynczego stroika ...................................... 394 394 396 399 401 Literatura ............................................................................................................ 405 Zadania do rozdzia³u 12 ..................................................................................... 405 13. Wykres Smitha .................................................................................................. 13.1. Geneza wykresu Smitha ........................................................................... 13.2. Ko³o sta³ego SWR .................................................................................... 13.3. Admitancyjny wykres Smitha .................................................................. 13.4. Linie sta³ej dobroci Q na wykresie Smitha ............................................. 13.5. Podstawowe w³aciwoci wykresu Smitha .............................................. Literatura ............................................................................................................ 406 406 415 419 421 422 423 Zadania do rozdzia³u 13 ..................................................................................... 423 7
