本书分为两部分，第一部分为第1～5章，是与电磁场有关的传输线、波导理论以及与电磁辐射有关的天线基本理论、天线仿真，其可以作为本科生高年级阶段电磁场的深入教材。第二部分为第6～9章，是关于计算电磁学的内容，其可以作为高年级本科生阶段计算电磁学课程的教材，也可作为研究生阶段的基础电磁计算理论教材。计算电磁学课程的教材比较少，希望本书能满足大家的需要。本书的编写意图是希望学生可以较为容易地从第一部分课程过渡到第二部分课程。
虽然本书的第一部分介绍的是电磁场传播理论，但其涵盖的内容与现有教材有所不同，这主要是因为本科生的课程体系在过去二十年中有了较大的改变。许多大学已经减少了必修课的数量，以便学生更为自由地取舍与学习，这就导致在大多数高校的电子信息类专业中，本科生只有一门电磁场的必修课程，因而研究生在入学时对基础电磁理论的掌握情况差异很大，尤其是计算电磁学知识。为了应对这一挑战，使不同层次的学生均能从中受益，本书的内容既涵盖基础理论，也涵盖传输线理论、波导理论、电磁场辐射有关的天线理论。
在撰写本书时，笔者始终遵循下列原则。
① 本书并不是要作为一本包罗万象的参考书。它应包含足够的传输线、波导、天线的基础知识，使电子信息类专业的研究生在未来研究高级课题时有足够的知识准备，并且所有内容应该能在一学期内讲授完。因此，对该部分涵盖的内容进行了非常仔细的筛选。
② 教材的形式应该适合课堂教学和自学，而不是作为参考书使用。对于课堂教学，循序渐进地介绍新思想和新概念通常更为合适，因此首先讲传输线、波导、电磁辐射等。
③ 电磁理论是从麦克斯韦方程出发，以数学为工具推导发展而来的，因而在介绍每一部分内容时，都应该从麦克斯韦方程，或者基于麦克斯韦方程的定理开始。本书的第二部分介绍了几种重要的计算电磁学方法，它们在工程应用中得到了广泛使用。这些方法包括有限差分法（特别是时域有限差分法）、有限元法和基于积分方程的矩量法，它们是电磁场数值分析中的三种最基本方法。学生在熟练掌握这三种方法后，可以很容易地学习其他数值方法。第二部分还介绍了求解积分方程的快速算法以及结合不同数值方法的混合方法，掌握这些技术就能更有效地处理复杂电磁问题。随着计算电磁学这一电磁分析和仿真工具得到越来越广泛的应用，基于上述内容的计算电磁学课程也越来越受欢迎。这门课程被许多非电磁方向甚至非电子信息类专业的学生选修。
书中第1章讲述了传输线理论；紧接着第2章讲了波导理论，主要是矩形波导、圆形波导以及同轴线波导；然后第3章讲述了天线的辐射和基本参数概念；第4章讲述了天线的仿真，举例说明了HFSS软件的用法，讨论了分形天线的概念和设计方法，学生可以更好地理解电磁场的辐射原理；第5章讨论了面天线，面元的辐射可以用数学方程来描述，它们满足麦克斯韦方程，反射面天线是经典的面天线之一，因此对该类型天线进行了讨论；第6章主要讨论了矩量法，矩量法是经典的计算电磁方法之一，给出了几个矩量法的例子；第7章讨论了变分法，该方法应用非常广泛，在电磁计算领域也得到广泛应用；第8章讨论了时域有限差分法，讲述了该方法的基本原理，以及一维、二维和三维方法，给出了几个应用的例子，一个是计算微带天线，一个是计算求解声学问题，以及薛定谔方程的求解；最后第9章讨论了有限元方法。
本书第7、第9章由陆艳苹编著，其余章节均由单志勇编著。
由于笔者水平有限，书中不足之处在所难免，请读者批评指正。
编著者
2019年9月
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