电磁系统中的极化

《电磁系统中的极化》全面细致地介绍了电磁波的极化特征及其应用。全书共10章，分为两个部分。
　　《电磁系统中的极化》首部分（第1-4章）主要介绍电磁波极化的基本原理和数学公式；第二部分（第5-10章）主要介绍这些基本原理在电磁系统中的应用，包括波的极化、天线的极化、天线和波的相互作用、双极化系统、去极化介质、无线通信中的极化、极化分集和极化测量等内容。书中还提供了大量的实例和思考题，便于读者进一步思考、学习、研究和掌握。
　　《电磁系统中的极化》可作为天线、电波传播、通信、雷达、辐射计等领域工程师的研究、学习和参考用书，也可作为高等院校相关专业本科生和研究生研修学习的参考用书。

Warren L.Stutzman，1964年在伊利诺伊大学获得电气工程和数学双学士学位。1965年和1969年在俄亥俄州立大学分别获得电气工程硕士和博士学位。自1969年以来，Stutzman博士一直在弗吉尼亚理工大学电气和计算机工程系工作，目前是名誉教授。他创立了弗吉尼亚理工大学天线团队，并两次担任电气和计算机工程系的临时主任。
　　他的研究领域包括无线系统天线、极化理论、反射面天线、阵列天线设计，以及大气对地球一空间通信链路的影响。除了撰写《电磁系统中的极化》，他还和Gary A.Thiele共同创作了《天线理论与设计》，并于1981年、1998年和2013年在John Wiley出版集团3次出版发行。
　　他是电气与电子工程师协会（IEEE）终身会员，并曾于1992年担任IEEE天线与传播学会（IEEE-AP）的主席。Stutzman博士曾两次在IEEE Transactions on Antennas and Propagation，期刊上获得Wheeler应用论文，并于2000年获得IEEE颁发的第三届千禧年奖章。他也是伊利诺伊大学电子与计算机工程系的杰出校友。

1808年，法国物理学家马吕斯在解释光在晶体中的折射现象过程中，定义了电磁波极化的概念，其在光波频段也称为偏振现象。随后二百多年来，极化特性广泛应用于多种电磁系统的研究与设计中。例如，在无线通信系统中，采用双极化的信道可以实现频率复用；采用极化分集接收技术，可以有效地抵制非视距链路上传播过程中的多径衰落。在无线感知系统中，研究目标对电磁波极化特性的改变，可以获得目标更多维度上的细节信息。在地面微波传输链路和星一地传输链路的设计中，计及介质对电磁波的去极化效应，可以使设计更加可靠、有效。现在，极化经常称为电磁波除频率、强度和传播方向之外的“第四维度”，这不仅是一个新奇的物理现象，而且具有重要的现实意义。
　　然而，在电磁波的4个特征中，极化往往容易被忽视，这可能会严重影响系统性能，甚至使设计失败。被忽视的原因有两个：一是因为前3个特征对任何类型的波动都是通用的，但极化却是电磁波特有的；二是因为国内的电磁场与电磁波理论教材中虽然都涉及了极化，但大多理论性较强，读者对象主要是大学生和研究生。而对电磁波极化在电磁系统中的行为描述和实际应用的介绍并不多，相关专著更是尚未见到。译者在研发和教学工作的实践中，也发现许多已经走上工作岗位的研究生和设计师对电磁极化知识的不完整理解或缺失，严重影响了技术研发的速度和质量。

第一部分 极化基本原理
第1章 绪论
1．1 极化的基本概念和研究简史
1．2 本书概览
参考文献
第2章 电磁波极化原理
2．1 引言
2．2 平面波
2．3 极化波的概念和形象化分析
2．4 极化状态的量化分析
2．5 波的分解
2．6 思考题
参考文献
第3章 极化状态表示
3．1 引言
3．2 极化椭圆
3．3 庞加莱球
3．4 极化矢量
3．5 斯托克斯参数
3．6 极化比
3．6．1 线极化的极化比
3．6．2 圆极化的极化比
3．7 极化状态表示示例
3．8 正交极化状态的确定
3．8．1 用ε、τ参数表示的极化椭圆的正交极化
3．8．2 用γ、δ参数表示的极化椭圆的正交状态
3．8．3 正交庞加莱球
3．8．4 正交极化矢量
3．8．5 斯托克斯参数表示正交极化状态
3．8．6 极化比表示正交极化状态
3．9 思考题
参考文献
第4章 部分极化波
4．1 非极化波
4．2 部分极化波和极化程度
4．3 斯托克斯参数表征部分极化波
4．4 部分极化波的其他表示方法
4．5 思考题
参考文献
……

第二部分 系统应用

附录