应用电磁学基础考试大纲
一、考试科目基本要求及适用范围概述：
本《应用电磁学基础》考试大纲适用于模式识别与智能系统、制导与控制、机械电子工程等专业的博士研究生入学考试。应用电磁学基础是模式识别、电子学、微波工程等许多学科专业的基础理论课程，它主要研究电磁场和传输电路的基本工作原理、描述框架和理论分析方法，包含麦克斯韦方程、传输线方程、电磁波极化、散射截面、电磁辐射等重要的电磁基本概念和基本分析方法。要求考生熟练掌握《应用电磁学基础》课程的基本概念与基本运算，并能加以灵活应用。
二、考试形式和试卷结构
试题题型为计算题和简答题。
三、考试内容
（一）传输线分析
1. 传输线方程；
2. 微带线传输模型；
3. 电压反射系数和波阻抗；
4. 短路与开路；
5. 阻抗匹配与失配。
（二）静电学基础
1. 库伦定律；
2. 高斯定律；
3. 电标量势；
4. 导体的静电平衡；
5. 等势面分析；
6. 电场能量密度。
（三）静磁学基础
1. 磁感应强度；
2. 磁场的高斯定理；
3. 毕奥萨伐尔定律；
4. 安培定律；
5. 洛伦兹力；
6. 磁场强度。
（四）时谐麦克斯韦方程
1. 麦克斯韦方程的积分和微分形式；
2. 法拉第电磁感应定律；
3. 位移电流；
4. 电磁势；
5. 电磁边界条件；
6. 电子电流陆续在性条件。
（五）平面波的传播
1. 时谐波方程；
2. 时谐电磁参数；
3. 自由空间时谐电场与磁场关系；
4. 无损平面波传播；
5. 电磁波的极化；
6. 介电损耗的表征；
7. 良导体损耗的表征；
8. 电磁能量密度。
（六）波的反射和透射
1. 斯涅耳定律；
2. 波反射透射的传输线近似；
3. 界面边界条件；
4. 布儒斯特角；
5. 电磁波导理论；
6. TE和TM模式；
7. 传播速度与传播矢量；
8. 电磁谐振腔与品质因数。
（七）电磁辐射与天线
1. 无限小电偶极子；
2. 天线的辐射特性；
3. 半波偶极子天线；
4. 接收天线有效面积；
5. 大口面天线辐射与矩形口面；
6. 天线阵列和电子扫描阵列；
7. 卫星通讯系统；
8. 极化与通讯信道；
9. 雷达探测原理。
四、考试要求
（一）传输线分析
1. 理解和掌握传输线的基本概念和分析方程；
2. 理解并掌握微带线传输模型的实例和基本要求；
3. 熟练掌握电压反射系数和波阻抗的基本概念和计算方法；
4. 熟练掌握短路与开路传输线的参数计算方法；
5. 理解和掌握阻抗匹配与失配的基本概念。
（二）静电学基础
1. 熟练掌握库伦定律的实例和计算方法；
2. 熟练掌握高斯定律的实例和计算方法；
3. 掌握电标量势的基本概念和分析方法；
4. 掌握导体的静电平衡基本概念；
5. 熟练掌握等势面的基本概念和分析方法；
6. 熟练掌握电场能量密度的计算方法。
（三）静磁学基础
1. 熟练磁感应强度的基本概念和计算方法；
2. 理解磁场高斯定理的基本概念和原理；
3. 理解并掌握毕奥萨伐尔定律的基本原理和计算方法；
4. 熟练掌握并灵活应用安培定律计算磁场实例；
5. 熟练掌握洛伦兹力的计算方法；
6. 熟练掌握磁场强度的计算方法。
（四）时谐麦克斯韦方程
1. 理解麦克斯韦方程的物理意义，熟练掌握其积分和微分形式；
2. 熟练掌握法拉第电磁感应定律的物理原理和计算方法；
3. 理解位移电流的基本概念和原理；
4. 理解电磁势的基本概念和原理；
5. 熟练掌握电磁边界条件的物理意义和计算方法；
6. 掌握电子电流陆续在性条件的计算方法。
（五）平面波的传播
1. 熟练掌握时谐波方程的物理原理和计算方法；
2. 熟练掌握时谐电磁参数的计算方法；
3. 熟练掌握自由空间时谐电场与磁场的关系和计算方法；
4. 熟练掌握无损平面波的传播原理和分析方法；
5. 理解和掌握电磁波的极化概念和计算方法；
6. 理解介电损耗的表征方法；
7. 熟练掌握良导体损耗的表征和计算方法；
8. 理解电磁能量密度的概念和物理意义。
（六）波的反射和透射
1. 深入理解并熟练掌握斯涅耳定律的物理意义和分析方法；
2. 熟练掌握波反射透射的传输线分析方法；
3. 理解界面边界条件的物理意义；
4. 理解布儒斯特角的基本概念和物理内涵；
5. 熟练掌握电磁波导理论的分析方法；
6. 熟练掌握TE和TM模式的基本概念和分析方法；
7. 理解电磁模式的传播速度与传播矢量基本概念；
8. 理解电磁谐振腔与品质因数的基本概念。
（七）电磁辐射与天线
1. 熟练掌握无限小电偶极子的基本概念和分析方法；
2. 掌握天线的辐射特性基本概念；
3. 掌握半波偶极子天线的特点和应用环境；
4. 掌握接收天线有效面积的基本概念；
5. 理解大口面天线辐射与矩形口面的基本特性；
6. 理解天线阵列和电子扫描阵列的特点和应用场景；
7. 理解卫星通讯系统的基本工作原理和辐射特性；
8. 理解极化与通讯信道的基本工作原理；
9. 掌握雷达探测的基本原理和计算方法。
五、主要参考教材
F. T. Ulaby, E. Michielssen等著，邵小桃译，《应用电磁学基础》，清华大学出版社，2016年。
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