2349电磁场与微波技术基础

湖北省高等教育自学考试大纲

课程名称：电磁场与微波技术基础课程代码：2349

第一部分课程性质与目标

一、课程性质与特点

本课程由电磁场与电磁波、微波技术基础二部分组成，是高等教育自学考试通信及电子技术的一门重要专业课。

二、课程目标与基本要求

本课程的目标：是学生通过该课程的学习，能从宏观角度理解工程电磁场与电磁波的基本理论和原理，掌握微波基本概念和应用技术。

本课程基本要求：

1．掌握场论的基本知识

2．掌握电磁场的基本理论

3．掌握电磁波传播的基本原理和应用

4．掌握传输线基本理论和应用

5．掌握常用波导的传播基本特性

6．理解微波网络理论和元器件

7．该课程理论性较强，内容比较抽象，运用数学工具较多。相比较而言，电磁场与电磁波部分偏重理论，是本课程学习基础。微波技术部分偏重应用。

8．自学过程中应按大纲要求仔细阅读教材，切实掌握有关内容的基本概念、基本原理和基本方法。学习应遵循从抽象内容中挖掘出具体内涵步骤。

三、与本专业其他课程的关系

本课程是通信工程与电子技术类专业的一门专业课，该课程应在修完本专业的基础课和专业基本课后进行学习。

先修课程：高等数学，电路理论

后续课程：天线理论与技术，

第一部分考核内容与考核目标

第1章场论

一、学习目的与要求

本章是电磁场与电磁波部分的数学和理论基础。通过对本章的学习，应掌握矢量场的基本概念，掌握描述场量特性的梯度、散度、旋度基本概念和应用。具体地，学生务必认真学习，应掌握场的基本概念，特别是矢量场基本概念，标量场的方向导数和梯度，矢量场的通量和散度，矢量场的环量和旋度。了解格林（Green）定理和亥姆霍兹（Helmholtz）定理。

二、考核知识点与考核目标

（一）矢量场的通量和散度（重点）

识记：矢量场的通量和散度的概念，通量线

理解：矢量场的通量和散度的数学表达式和涵义

应用：矢量场的通量源问题

（二）矢量场的环量和旋度（重点）

识记：矢量场的环量和旋度的概念

理解：矢量场的环量和旋度的数学表达式和涵义

应用：矢量场的旋涡源问题

（三）标量场的方向导数和梯度（次重点）

识记：标量场的方向导数和梯度度的概念

理解：标量场的方向导数和梯度数学表达式及其关系

应用：梯度可描述场量特性问题

（四）场量的定义和分类（一般）

识记：场量的概念、场量的分类

理解：场量的表示和数学描述

应用：标量场和矢量场

第2章宏观电磁现象的基本实验定律

一、学习目的与要求

本章是静态场理论基础。通过对本章的学习，应掌握电磁场的基本概念，掌握描述电磁场量特性的基本定律和应用。具体地，学生务必认真学习，应掌握电磁场的基本概念，特别是电磁场基本定律。电场散度和高斯定理，电场旋度和环路定律。磁场散度，磁场环路定律和旋度。法拉第电磁定律。

二、考核知识点与考核目标

（一）电荷守恒定律和电流连续性定律

识记：电荷守恒定律和电流连续性定律涵义

理解：电荷守恒定律和电流连续性定律的数学表达式和涵义

应用：电荷和电流关系

（二）电场的散度和高斯定理（重点）

识记：电场的散度和高斯定理涵义

理解：电场的散度和高斯定理的数学表达式和涵义

应用：电荷产生电场、电场分布规律性和高斯定理应用

（三）磁场的旋度和环路定律（重点）

识记：磁场的旋度和安培环路定律的概念

理解：磁场的旋度和安培环路定律的数学表达式和涵义

应用：电流产生磁场，磁场分布和安培环路定律应用

（四）法拉第电磁感应定律（重点）

识记：法拉第电磁感应定律的概念

理解：法拉第电磁感应定律数学表达式及其关系

应用：变化的磁场可产生电场

（五）电场的散度和高斯定理（次重点）

识记：库仑电场的旋度和法拉第感应电场旋度的涵义

理解：库仑电场的旋度和法拉第感应电场旋度的数学表达式和涵义

应用：电场的通量源（有散场，无旋场），电场的旋涡源（有旋场，无散场）（六）磁场的散度和高斯定律（次重点）

识记：磁场的散度和高斯定理的涵义

理解：磁场的散度和高斯定理的数学表达式和涵义

应用：磁场的无通量源（无散场，有旋场）

（七）库仑定律和比奥－萨伐定律（一般）

识记：库仑定律

理解：电荷产生电场，电场对电荷有作用力

应用：欧姆定律

（八）比奥－萨伐定律（一般）

识记：比奥－萨伐定律

理解：电流产生磁场，磁场对电流有作用力

应用：电流产生磁场，磁场对电流有作用力求解问题

第3章静态场

一、学习目的与要求

本章是静态场的基本定律和基本定理。通过对本章的学习，应掌握静电场电势（电位）的基本概念，静电场中的导体特性，静电场中的均匀电介质电特性，以及静电场的基本方程。应掌握静磁场磁矢势（矢量位）的基本概念，静磁场中的均匀磁介质磁特性，以及恒定电场的基本方程。应掌握静态场的边界条件。

二、考核知识点与考核目标

（一）静电磁场的电势，磁矢势（重点）

识记：静电磁场的电势，磁矢势基本概念

理解：静电磁场的电势，磁矢势的数学表达式和涵义

应用：电荷、电流产生静电磁场的电势，磁矢势。

（二）电位移矢量和介质中高斯定理（重点）

识记：电位移矢量和极化强度概念

理解：电介质中高斯定理、环路定律的数学表达和涵义

应用：电介质中电位、电场

（三）真空和磁介质中恒定磁场基本方程（重点）

识记：磁场强度矢量和磁化强度矢量的概念

理解：磁介质中的磁通连续性定律和安培环路定律的数学表达式和涵义

应用：磁介质中的磁矢位和磁场

（四）恒定电场（次重点）

识记：恒定电场的概念

理解：恒定电流场和恒定电场的场方程

应用：欧姆定律和基本场方程应用

（五）静态场边界条件（次重点）

识记：静态场边界条件概念

理解：静态场边界条件的数学表达式和涵义

应用：不同媒质交界面上的电磁场分布特征、原因及其应用。

（六）静态场中的双导体系统和能量（一般）

识记：双导体系统电容和回路互感

理解：静态场中导体、回路的电磁能量表达及涵义

应用：静态场中导体、回路的电磁能量，焦耳定律

（七）静态场的比拟和边值问题（一般）

识记：静态场的边值问题和唯一性定律