电磁场文献

1 均匀大地表面上水平谐变电偶极源的电磁场(1)电磁场表达式在均匀大地表面上研究电偶极场源的电磁场是电磁勘探的重要理论问题。当接地电极A、B间的长度小于AB中心到观测点距离3～5倍时，在观测点处的场就可视为偶极子场。设在地表上A、B连线方向为x轴，z轴朝下，由A、B接地电极供电的电流按负谐规律变化，即I=I0e-iωt。因为此时存在电性源，引入磁矢量位A，A的微分方程以及A与电磁场的关系由式(54)确定。这时，在电阻率为ρ1的均匀大地表面上电场和磁场的表达式为(推导过程可参考有关文献)电法勘探式中：I0、K0、I1、K1分别为零阶和一阶的第一类和第二类修正贝塞尔函数，其宗量为 ；r为收发距；k1= ；PE=I×AB；φ为r方向与x轴的夹角。(2)电磁场特征及视电阻率的定义由于式(2)中电阻率以隐函数形式存在，故从中提出电阻率是不太可能。为解决这一问题，下面考虑近区和远区电磁场的特殊情况。A近区电偶极源电磁场在近区，即 ≪1。考虑到e-k1r=1-k1r+ -…≈1-k1r+ ，可得电法勘探代入式(2)的第一、二、六式，得电法勘探由式(3)可知，电偶极子产生的近区电场水平分量与直流电场相同，与频率无关，显示不出交变电磁场的特点。磁场垂直分量与介质电阻率无关，不反映地电特性。因此频率测深不存在近区工作装置。B远区电偶极源电磁场及视电阻率的定义在远区，即 ≫1，利用宗量很大时虚宗量贝塞尔函数的渐近表达式电法勘探均取前两项，并考虑此时有e-k1r→0，则式(2)简化为电法勘探由式(4)可以看出，所有远区场的水平分量均与r3成反比，而垂直分量与r4成反比。磁场水平分量与 成比例，因此它对电阻率的分辨能力较差。赤道装置(测点在y轴上，φ=90°)，由式(4)可得电法勘探轴向装置(测点在x轴上，φ=0°)，此时电法勘探除上述赤道偶极和轴向偶极装置外，理论上可使用任意角偶极装置(如CSAMT装置，后面将单独介绍)。可以采用多种方式来确定均匀大地的电阻率或不均匀大地的视电阻率，由式(5)并考虑场的特性等因素，可得到时谐电偶极子场源远区赤道装置几种电磁场定义的电阻率公式(均匀大地时为电阻率，不均匀大地时为视电阻率，下同)电法勘探式(7)的第三式与平面波推导出的结果相同，这是偶极源的远区场具有不均匀平面波性质的较好证明。2 均匀大地表面上垂直谐变磁偶极源的电磁场(1)电磁场表达式对于水平线圈垂直磁偶极子发射源，也可做类似的讨论。因为存在磁性源，引入电矢量位A*，A*的微分方程以及A*与电磁场的关系由式(55)确定。这里直接写出一种解型电法勘探对式(2)的第六式和式(8)的第一式进行归一化，可得电法勘探电法勘探比较式(9)和式(10)可证明互换原理，即AB-s和S-MN是可互换的。(2)远区场视电阻率的定义当k1r≪1时，为近区，也称为感应区。近区电磁场中均匀大地感应出的二次场远远小于一次场，这意味着在频率域，要想在近区测量包含强大的一次场的电磁场分量来确定介质导电性在技术上是困难的。因此，一般情况下在远区观测，把 k1r≫1 条件应用于式(8)可得远区电磁场的表达式电法勘探测量电磁场的任何分量都可以来确定均匀大地的电阻率或不均匀大地的视电阻率电法勘探也可以通过水平电场和水平磁场定义的波阻抗来确定均匀大地的电阻率和不均匀大地的视电阻率电法勘探比较垂直磁偶极子和水平电偶极子的远区电磁场的表达式，可以发现垂直磁偶极子的远区电磁场的水平电场分量是与r4成反比例衰减的，而水平电偶极子远区水平电磁场是与r3成反比例衰减的，后者的衰减速度比前者慢得多。由于频率电磁测深均在远区观测，为了保持有足够强的信号，一般都使用水平谐变电偶极子作为场源，仅在探测深度小和接地困难的地方使用垂直磁偶极子作为场源。而瞬变电磁法和航空电磁法主要用磁偶极子作为场源，后面将会讨论。下面将重点介绍采用水平谐变电偶极子场源的一种重要方法——可控源音频大地电磁测深。

第1章矢量分析与场论基础1矢量分析公式2场的基本概念和可视化3标量场的方向导数和梯度4矢量场的通量和散度5矢量场的环量和旋度6哈米尔顿算子7常用坐标系中的有关公式25第2章静电场的基本原理1库仑定律与电场强度2电位与静电场的环路定理3高斯通量定理4电偶极子5导体和电介质6电位移矢量7静电场的基本方程与分界面条件8静电场的边值问题54第3章恒定电场的基本原理1电流与电流密度2恒定电场的基本方程3导电媒质分界面条件4恒定电流场的边值问题67第4章恒定磁场的基本原理1安培定律与磁感应强度2矢量磁位与磁通连续性定理3安培环路定理4磁偶极子5磁媒质的磁化6磁场强度7恒定磁场的基本方程与分界面条件8恒定磁场的边值问题93目录◆第5章时变电磁场的基本原理1法拉第电磁感应定律2全电流定律3电磁场的基本方程组4动态位5达朗贝尔方程的解6辐射7准静态电磁场的边值问题120第6章镜像法与模拟电荷法1静电场的镜像法2静电场的电轴法3恒定磁场的镜像法4模拟电荷法138第7章有限元法与边界元法1加权余量法2有限元法3边界元法150第8章电磁场的能量和力1静电场的能量2恒定电场的能量3恒定磁场的能量4时变电磁场的能量5电磁力与虚位移法169第9章平面电磁波1理想介质中的均匀平面波2电磁波的极化3导电媒质中的均匀平面波4导体中的涡流集肤效应和电磁屏蔽187第10章电路参数的计算原理1电容的计算原理2电导与电阻的计算原理3电感的计算原理4交流阻抗参数的计算原理205第11章电气工程中的电磁场问题1变压器的磁场2电机的磁场3绝缘子的电场4三相架空输电线路工频电磁环境5三相架空输电线电容参数计算6三相架空输电线电感参数计算228习题236部分习题参考答案249参考文献254

《电磁场与电磁波》，BSGuru，机械工业出版社非常好的电磁场理论入门书，坛子上有中英文2个版本。《电磁波理论》，孔金瓯著，吴季等译，电子工业出版社。美国学界轰动一时的电磁波理论专著。内容丰富、涉及面很宽。内有大量与生产实际结合紧密的习题。是电磁场和微波专业学生提高理论水平的一本重要参考书。美中不足的是此中译本有不少错译、误译存在，《微波工程》，DMPozar，张肇仪等译，电子工业出版社。搞微波和射频的人的经典入门教材。一些限于篇幅未详细讨论的地方都不厌其烦的列出了大量参考文献，超赞。《微波固态电路设计》，IBahl等著，郑新等译，电子工业出版社。《单片射频微波集成电路技术与设计》，IRobertson等著，文光俊等译，电子工业出版社。4～5是搞RFIC、MIC和MMIC的人的重要参考书。《天线理论与设计》第二版，WLStutzman著，朱守正等译，人民邮电出版社。《天线理论与技术》，卢万铮著，西电出版社。6～7对天线理论及数学工具讲的很透。 《无线网络射频工程(硬件天线和电波传播)》：(美)多布金|译者:李晋文 人民邮电出版社理论结合实际，深入浅出，想搞射频收发机最好看看。全书共分八章，主要内容包括无线网络简介，无线通信基础和无线局域网基础，无线发射机和接收机的架构、实现和性能评估，面向无线网络应用的天线理论基础和设计，电波传播，室内网络和室外网络等。（本段落摘自作者: lswluo 来源: 微波技术网 ）