具体描述
《数字电子技术基础实验与综合训练》是编者在教学改革与实践基础上，结合多年教学、科研和生产实践经验编写而成的。从加强实践性教学环节出发，系统介绍了数字电子技术实验与综合训练的方法、步骤和过程。主要内容包括数字电子技术实验、数字电路实验仿真实例、数字电子技术综合训练实例以及电子电路设计自动化软件Muhisim和Protel99 PCB的使用方法等。教材内容由易到难、由理论到实践、由仿真到设计，内容丰富、资料翔实、新颖实用，并与理论课结合紧密，便于教学。书中每个电路均给出元器件参数，可直接引用。对相关实验均进行了计算机仿真，并给出仿真结果，简明易懂，可操作性强。本教材可作为高职高专计算机类、电子信息类、自动化类、电气与机电工程类等专业的数字电子技术实验、综合训练、EDA实训课题等实践教学教材，也可供从事电子技术开发的工程人员与广大电子爱好者参考。
好的，这是一本关于《电磁场与电磁波》的图书简介，旨在提供对该领域的系统性、深入的探讨，完全不涉及《数字电子技术基础实验与综合训练》的相关内容。 --- 图书名称：《电磁场与电磁波：理论基础、数值方法与工程应用》 图书简介 本书聚焦于现代物理学与工程技术交叉领域的核心——电磁场与电磁波的理论基础、分析方法及其在实际工程中的广泛应用。全书结构严谨，内容涵盖从麦克斯韦方程组的经典推导到复杂介质中电磁波传播的现代分析，旨在为读者建立一个全面、深入且实用的知识体系。 第一部分：基础理论与场论基石 本书的开篇部分致力于夯实读者对静电场和静磁场的理解。我们从库仑定律和毕奥-萨伐尔定律出发，系统阐述了电势与磁位的概念，并引入了边界条件的重要性。重点章节详细讨论了高斯定理和安培环路定理在求解对称性问题中的应用，并引入了矢量分析中的核心工具——散度和旋度，为后续引入麦克斯韦方程组做足铺垫。 随后，本书深入探讨了矢量微积分在物理场描述中的作用。针对矢量场的梯度、散度和旋度的物理意义进行了细致的讲解，确保读者能够准确把握场量的空间变化特性。对电磁场中的几个关键概念，如电位移矢量、磁场强度以及坡印廷矢量（能量流密度）的引入与推导，体现了理论的严密性和物理图像的清晰性。 第二部分：时变场与麦克斯韦方程组 本书的核心在于对时变电磁场的精确描述。法拉第电磁感应定律的引入，标志着从静态场到动态场的过渡。我们详尽地推导并阐述了麦克斯韦方程组的四个基本方程——积分形式与微分形式，强调了位移电流项在完整描述电磁现象中的决定性作用。 理解麦克斯韦方程组的本质，是掌握整个电磁理论的关键。本书通过对这些偏微分方程组的解耦和分析，自然地引出了电磁波的概念。特别地，我们详细分析了理想无损均匀介质（如自由空间）中平面电磁波的产生、传播特性，包括其相位速度、波长、波阻抗以及与传播方向垂直的电场与磁场之间的相位关系。 第三部分：导波与谐振系统 电磁波的实际应用往往涉及导行结构。本书的第三部分专门构建了关于导波理论的章节。我们从求解亥姆兹方程入手，详细分析了在不同边界条件下的模式（模态）特性。 传输线理论： 传输线被视为一维电磁波的特例。本书深入剖析了集总参数模型（Lumped-element model）的局限性，并基于分布参数模型，推导了电压和电流的传输线方程。核心内容包括输入阻抗、反射系数、驻波比（VSWR）的计算，以及史密斯圆图（Smith Chart）的原理、构建与应用，用于精确匹配传输线系统，实现最大功率传输。 波导理论： 针对金属波导（如矩形波导和圆波导），本书严格推导了TE（横电）、TM（横磁）和TEM（横电磁）模式的存在条件和截止频率。通过对不同模式的场分布和色散关系的分析，读者将能够设计和理解微波和毫米波系统中的关键元件。 腔体谐振器： 腔体谐振器被视为电磁波在有限空间内被限制时的现象。本书通过对简单几何形状（如矩形腔体）的求解，阐明了谐振频率的确定方法，以及由此衍生的品质因数（Q值）的概念，这些是设计滤波和振荡电路的基础。 第四部分：辐射与天线原理 电磁波的最终目的是辐射出去并携带能量。本书的这部分内容着重于电磁波的辐射机制。 远场与近场概念： 首先区分了场源附近的近场区（涉及存储能量）和远离辐射源的远场区（涉及辐射能量）。 辐射体分析： 书中对偶极子天线（如半波长偶极子）和小型环形天线进行了详细的理论分析，包括其辐射方向图、辐射功率、辐射效率和输入阻抗。 场与功率： 重点引入并分析了有效面积、最大接收功率等关键参数，为天线参数的实际测量和评估提供了理论依据。 第五部分：数值方法与计算电磁学（CEM） 面对高度复杂或不规则的几何结构，解析解往往变得不可能。因此，本书的最后一部分将焦点转向计算电磁学，这是现代工程设计不可或缺的工具。 本书系统介绍了三种主要的数值方法： 1. 矩量法（MoM）： 侧重于积分方程的求解，特别适用于分析辐射和散射问题中的导体结构。 2. 有限差分法（FDTD）： 基于时域求解，特别擅长处理宽带特性和非均匀介质问题，是模拟瞬态电磁现象的有力工具。 3. 有限元法（FEM）： 侧重于频域求解，适用于分析具有复杂内部结构和介质的谐振腔、波导等。 本书对每种方法的数学基础、网格划分、边界条件处理以及计算精度与效率的权衡进行了深入的探讨，旨在培养读者将理论转化为可运行的仿真模型的能力。 目标读者： 本书适合高等院校电子工程、通信工程、物理学、微波技术等相关专业的本科生高年级学生、研究生，以及从事射频/微波电路设计、电磁兼容性（EMC/EMI）分析、天线设计和电磁散射研究的工程师和研究人员。它不仅是一本教材，更是一本可供查阅和深入学习的参考手册。
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