《电磁场与电磁波教程》教学课件—绪论.pptVIP

卫星测控、遥感、微波成像 卫星地面测控站 磁悬浮列车、喷墨打印机 射电天文 射电望远镜 微波武器 雷达系统 绪 论 电磁场与电磁波 一、课程的性质和任务 “电磁场与电磁波”是高等学校电子信息类专业本科生必修的一门专业基础课，课程涵盖的内容是电子、通信、电子科学与技术等专业本科学生应具备知识结构的重要组成部分。近代科学的发展表明，电磁场与电磁波基本理论又是一些交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础，而且对完善自身素质，增强适应能力和创造能力长远地发挥作用。 本课程将在“大学物理（电磁学）”的基础上，进一步研究宏观电磁现象和电磁过程的基本规律及其分析计算方法。通过课程的学习，掌握基本的宏观电磁理论，具备分析和解决基本的电磁场工程问题的能力。 二、课程内容 按教材顺序，课程包括6章。主要介绍电磁场与电磁波的基本特性及规律。以MAXWELL方程组为主线阐述电磁场及基本规律是本书的特色。 本书从麦克斯韦方程出发，先论述时变电磁场，而将其它静态场作为时变场的特例来处理，由一般到特殊，更易于理解、掌握。 高等数学基础、大学物理（电磁学） 微波技术 天线技术 光纤通信 移动通信 绪论 一、电磁场理论的主要研究领域 二、电磁场理论发展简史 三、电磁场理论的主要研究对象 四、应用 电磁波的频谱图 绪论 作为理论物理学的一个 重要研究分支，主要致 力于统一场理论和微观 量子电动力学的研究。 电磁场的主要研究领域 作为无线电技术的理 论基础，集中于三大 类应用问题的研究。 一、电磁场理论的主要研究领域 绪论 三大类应用问题： ? 电磁场（或电磁波）作为能量的一种形式，是 当今世界最重要的能源，其研究领域涉及电磁 能量的产生、储存、变换、传输和综合利用。 绪论 无线电波用于通信等、微波用于微波炉、红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等。可见光是所有生物用来观察事物的基础，紫外线用于医用消毒,验证假钞,测量距离,工程上的探伤等 X射线,用于CT照相,伽马射线,用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等。 ? 电磁波作为信息传输的载体，成为当今人类社 会发布和获取信息的主要手段，主要研究领域 为信息的产生、获取、交换、传输、储存、处 理、再现和综合利用。 无线电通讯：无线电通讯包括无线电话、电报和广播等。它是将语言、音乐或电码符号通过声电转换让辐射很强的电磁波托载着各种讯号（载波）发射传输出去，再由接收器接收、检波、放大，重新转换成声音或电码。 话筒 放大振荡 调制 放大 发送器 接收器 调谐 高频放大 检波 低频放大 扬声器 绪论 接收机 接收天线 馈线 导行波 导行波 导行波 导行波 发射机 发射天线 馈线 导行波 导行波 绪论 ? 电磁波作为探测未知世界的一种重要手段，主 要研究领域为电磁波与目标的相互作用特性、 目标特征的获取与重建、探测新技术等。 雷达：雷达是用电磁波测定物体方位的装置。它用转动的天线将很短的无线电波向预测方位发射出去，无线电波遇到障碍物（飞机等）时将发生反射而被雷达接收，这样根据时间和方位就能自动显示出被测物体的位置。雷达在战争、气象、天文、航空、航海等各方面都有广泛的应用。 绪论 ? 电磁波对人体的危害 电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和积累效应等。 热效应：人体内70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到身体其他器官的正常工作。 非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁波的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即遭到破坏，人体正常循环机能会遭受破坏。 绪论 累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态或危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也会诱发想不到的病变，应引起警惕！ 各国科学家经过长期研究证明：长期接受电磁辐射会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、提前衰老、心率失常、视力下降、听力下降、血压异常、皮肤产生斑痘、粗糙，甚至导致各类癌症等；男女生殖能力下降、妇女易患月经紊乱、流产、畸胎等症。 绪论 射频电磁场下人体的安全水平标准 IEEE/ANSI 标准给出频率为 90 MHz～300