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目录 1

1、表面电磁波和介质波导的一般特点 1

1.1电磁场与波 1

1.1.1电磁场基本方程和简单本构关系 1

1.1.2对偶形式的基本方程（对偶性原理） 3

1.1.3波动方程和平面电磁波 5

1.1.4复数波数和复数波阻抗 6

1.1.5全反射和全透射 10

1.1.6普遍的本构关系 11

1.2局部平面波和射线理论 15

1.2.1λ→0时局部平面波的概念 16

1.2.2程函（eikonal）方程 18

1.2.3射线方程和射线行踪 19

1.3.1直接求场法 22

1.3导波的一般求解法 22

1.3.2赫兹矢量法（含矢位法） 23

1.3.3纵向场法 27

1.3.4横向谐振法 28

1.3.5射线法 36

1.4表面电磁波的存在条件 37

1.4.1良导体表面 37

1.4.2梳形理想导体表面 41

1.4.3两种均匀介质的分界面 43

1.4.4表面电磁波的存在条件 45

1.5介质波导的一般特点 48

1.5.1导模 49

1.5.2辐射模 54

1.6介质波导的漏波和消失波 56

1.6.1介质波导的漏波 56

1.6.2介质波导中的消失波 62

1.7渐变介电常数介质波导 64

1.7.1射线方程和渡越时间公式 66

1.7.2射线踪迹和渡越时间的计算 67

1.7.3焦散面上的相移 70

1.7.4导模的本征方程 72

习题1 72

2、规则介质波导 76

2.1非对称介质板波导 76

2.1.1导模 77

2.1.2辐射模 84

2.1.3漏波 86

2.1.4消失波 88

2.2对称介质板波导 89

2.2.1导模 89

2.2.2辐射模 93

2.2.3漏波 96

2.2.4消失波 98

2.3平面多层介质波导 99

2.3.1横向等效传输线级联 99

2.3.2横向传输线级联的谐振条件 102

2.3.3多层介质波导导模的传输特性 103

2.4接地介质板波导 105

2.4.1直接求场法建立本征方程 105

2.4.2横向谐振法建立本征方程 107

2.4.3本征方程的图解法和本征函数 108

2.4.4等离子体TM模 109

2.5矩形介质波导 112

2.5.1Epqy模 114

2.5.2Epqx模 119

2.5.3传输特性和场分布 121

2.6.1矩形介质镜像波导 125

2.6矩形介质镜像波导和矩形介质隔离波导 125

2.6.2矩形介质隔离波导 132

2.7H波导 138

2.7.1LSE模和LSM模的概念 139

2.7.2LSM模 141

2.7.3LSE模 147

2.8圆形介质波导 152

2.8.1本征方程 153

2.8.2模式分类和截止条件 157

2.8.3色散特性和单模工作条件 160

2.8.4场型图 161

2.9各向异性介质波导 163

2.9.1单轴晶体对称介质板对TE和TM模的影响 164

2.9.2z′轴取z轴方向时的TM模 166

2.9.3本征值问题总结 168

2.9.4模式简并和模式间全功率耦合 170

2.10介质波导的损耗和色散 171

2.10.1讨论损耗和色散的意义 171

2.10.2介质波导的损耗 173

2.10.3介质波导的色散 177

2.11介质波导的激励 184

2.11.1表面波模和辐射模的正交性 185

2.11.2介质波导的激励 189

习题2 210

3、介质波导的耦合理论和器件 212

3.1介质波导弱耦合理论和耦合波方程 212

3.1.1耦合波方程 212

3.1.2耦合波的基本特性 220

3.2耦合系数的计算 226

3.2.1耦合系数的电场乘积面积分形式 226

3.2.2耦合系数的场型分析求法 231

3.3.1强耦合的特点 238

3.3介质波导的强耦合，模式激发和相干理论 238

3.3.2模式激发和相干理论 239

3.3.3实验验证 248

3.4周期性结构和漏波耦合器 250

3.4.1费劳奎特（Floquet）定理和空间谐波概念 251

3.4.2漏波耦合器的工作原理 254

3.4.3周期性结构漏波耦合器的一些具体 256

考虑 256

习题3 260

4、介质波导的其他分析方法 262

4.1模匹配法 262

4.1.1各分区的导模场表达式 263

4.1.2交界面处切向场的匹配 268

4.2.1广义横向谐振法的特点 272

4.2广义横向谐振法 272

4.2.2平面介质结构的表面波和非表面波 274

4.2.3表面波对突变介质不连续面斜入射时的散射 276

4.2.4广义横向谐振法 285

4.2.5交叉极化漏波和交叉极化谐振 289

4.3WKBJ法 295

4.3.1基本原理 296

4.3.2焦散面附近的近似解 297

4.3.3具有两个焦散面的解 299

4.3.4有折射率突变时的解 300

4.3.5漏波的泄漏系数 301

习题4 306

附录 鞍点法 307

参考文献 311

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