00 微波工程与工程电磁场学习计划

当前日期：2026-06-30
目标期限：2026-07-31 前
学习对象：

《工程电磁场导论第2版》：约 436 页，8 章
Pozar《微波工程》第四版：约 603 页，14 章

一、总目标

到 7 月底，不追求把两本书逐字精读完，而是达到：

能说清 Maxwell 方程、边界条件、平面波、反射折射、传输线、波导的物理意义。
能计算传输线输入阻抗、反射系数、驻波比、Smith 圆图匹配。
能读懂 S 参数、ABCD 矩阵、阻抗匹配、谐振器、功分器、滤波器等微波设计章节。
对放大器、振荡器、混频器、系统章节做到知道结构、指标和公式怎么用。

一句话：先补电磁场基础，再建立微波工程主线，最后按方向选读器件和系统。

二、学习顺序

不要两本书从第一页硬啃到最后。推荐顺序：

用《工程电磁场导论》补电磁场主干。
用 Pozar《微波工程》第 1-5 章建立微波工程核心框架。
用 Pozar 第 6-8 章理解微波器件和网络设计。
用 Pozar 第 10-14 章按方向选读。

三、章节优先级

《工程电磁场导论第2版》

必学：

第 1 章静电场
第 3 章恒定磁场
第 4 章时变电磁场
第 6 章平面电磁波的传播
第 7 章均匀传输线中的导行电磁波
第 8 章波导与谐振腔

略学：

第 2 章恒定电场
第 5 章准静态电磁场

补基础：

附录一矢量分析

Pozar《微波工程》第四版

精学：

第 1 章电磁理论
第 2 章传输线理论
第 3 章传输线和波导
第 4 章微波网络分析
第 5 章阻抗匹配和调谐

重点学：

第 6 章微波谐振器
第 7 章功率分配器和定向耦合器
第 8 章微波滤波器

选学：

第 10 章噪声与非线性失真
第 11 章有源射频及微波器件
第 12 章微波放大器设计
第 13 章振荡器和混频器
第 14 章微波系统导论

可浏览：

第 9 章铁氧体元件的理论与设计

四、每日学习方法

建议每天 4-5 小时。

预习 30 分钟
看目录、小节标题和图，写下今天要解决的 3 个问题。
正文阅读 90 分钟
只抓定义、公式来源、物理图像和适用条件。
手推公式 60 分钟
关键公式自己推一遍，不求全，但要知道每一步从哪里来。
例题和习题 90 分钟
每章挑 3-6 道代表题，不刷全量。
闭书复述 30 分钟
写一页笔记：概念、公式、典型题、疑问。

每天结束问自己：

这个量的物理意义是什么？
这个公式适用条件是什么？
遇到题目先选哪条路径？
它和微波工程里的哪个东西相连？

五、7 月学习安排

6 月 30 日：启动日

任务：

建立笔记文件夹。
写首页框架：Maxwell 方程 - 波 - 传输线 - 网络 - 器件 - 系统。
快速翻两本书目录，明确主线。

目标：

接受这不是逐页读书，而是搭知识骨架。

7 月 1-7 日：电磁场主干

目标：把微波工程需要的电磁场底子补起来。

日期	内容	重点
7 月 1 日	矢量分析附录 + 第 1 章前半	梯度、散度、旋度、电场强度、电位、高斯定律
7 月 2 日	第 1 章后半	边界条件、电容、静电能量
7 月 3 日	第 3 章	安培环路、磁矢位、电感、磁能
7 月 4 日	第 4 章	Maxwell 方程组、坡印亭矢量、正弦场
7 月 5 日	第 6 章	波动方程、极化、反射折射、驻波
7 月 6 日	第 7 章	传输线方程、输入阻抗、反射、匹配
7 月 7 日	第 8 章 + 复盘	波导、谐振腔、电磁场总图谱

第 2 章和第 5 章只看提要、例题和关键结论。

7 月 8-14 日：Pozar 第 1-3 章

目标：从电磁场过渡到微波语言。

日期	内容	重点
7 月 8 日	Pozar 第 1 章前半	Maxwell 方程、边界条件、平面波
7 月 9 日	Pozar 第 1 章后半	功率、反射、传输、定理
7 月 10 日	第 2 章前半	传输线、反射系数、驻波比、输入阻抗
7 月 11 日	第 2 章中段	Smith 圆图、四分之一波长变换器
7 月 12 日	第 2 章后半	源和负载匹配、有耗传输线、典型题
7 月 13 日	第 3 章前半	TEM、TE、TM、矩形波导
7 月 14 日	第 3 章后半	同轴线、微带线、波速、色散

复盘输出：

传输线和波导对比表。
反射系数、输入阻抗、Smith 圆图公式卡片。

7 月 15-21 日：Pozar 第 4-5 章

目标：掌握微波网络和阻抗匹配，这是全书最关键的一周。

日期	内容	重点
7 月 15 日	第 4 章前半	阻抗、电压电流、Z 矩阵、Y 矩阵
7 月 16 日	第 4 章中段	S 参数、互易、无耗、匹配
7 月 17 日	第 4 章后半	ABCD 矩阵、信号流图、网络分析
7 月 18 日	第 5 章前半	L 网络、单短截线匹配
7 月 19 日	第 5 章中段	双短截线匹配、四分之一波长变换器
7 月 20 日	第 5 章后半	小反射理论、渐变传输线、Bode-Fano 约束
7 月 21 日	综合训练	给定负载，算反射、画 Smith 图、设计匹配

本周最低要求：

会判断二端口网络是否互易、无耗、匹配。
会用 Smith 圆图设计基本匹配。
会在 Z、S、ABCD 参数之间理解物理意义。

7 月 22-28 日：Pozar 第 6-8 章

目标：进入微波器件和网络设计。

日期	内容	重点
7 月 22 日	第 6 章前半	Q 值、串并联谐振、传输线谐振器
7 月 23 日	第 6 章后半	波导腔、介质谐振器、耦合、微扰
7 月 24 日	第 7 章前半	Wilkinson 功分器、定向耦合器
7 月 25 日	第 7 章后半	90 度混合网络、耦合线、180 度混合网络
7 月 26 日	第 8 章前半	周期结构、镜像参数法
7 月 27 日	第 8 章中段	插入损耗法、低通原型、频率变换
7 月 28 日	第 8 章后半	微带线滤波器、耦合谐振器滤波器

复盘输出：

谐振器 Q 值总结。
常见功分器和耦合器结构表。
滤波器设计流程图。

7 月 29-31 日：选学和总复盘

根据方向选择。

偏射频电路

看：

第 10 章噪声与非线性失真
第 11 章有源射频及微波器件
第 12 章微波放大器设计
第 13 章振荡器和混频器

重点：

噪声系数
增益
稳定性
匹配网络
振荡条件
混频器指标

偏通信、雷达、系统

看：

第 10 章噪声与非线性失真
第 12 章微波放大器设计
第 14 章微波系统导论

重点：

噪声温度
链路预算
Friis 公式
雷达方程
天线增益
接收机噪声

偏电磁场、器件、波导

看：

第 3 章传输线和波导
第 6 章微波谐振器
第 8 章微波滤波器
第 9 章铁氧体元件

重点：

TE/TM 模
截止频率
腔体谐振
模式耦合
非互易器件

六、习题策略

不要刷全书习题。时间不够，刷全量会拖垮主线。

每章选：

1 道概念题
2 道公式代入题
2 道综合计算题

重点多练：

平面波反射和透射
传输线输入阻抗
Smith 圆图匹配
S 参数矩阵判断互易、无耗、匹配
四分之一波长变换器
Wilkinson 功分器基本分析
低通原型到带通、带阻的变换

七、笔记模板

每章笔记只写四类内容：

概念：这个章节解决什么问题。
公式：核心公式和适用条件。
题型：典型题的解题入口。
连接：它和前后章节的关系。

示例：

传输线理论

核心对象：
V+、V-、Γ、Zin、VSWR

关键关系：
Γ = (ZL - Z0) / (ZL + Z0)
Zin = Z0 (ZL + jZ0 tanβl) / (Z0 + jZL tanβl)

物理图像：
负载不匹配 -> 反射 -> 驻波 -> 输入阻抗随位置变化

典型任务：
已知 ZL 和 l，求 Zin
已知 ZL，设计匹配网络

八、最低完成版

如果时间不够，最低也要完成：

《工程电磁场导论》：

第 1 章
第 4 章
第 6 章
第 7 章
第 8 章

Pozar《微波工程》：

第 1 章
第 2 章
第 3 章
第 4 章
第 5 章

再浏览：

第 6 章
第 7 章
第 8 章
第 10 章
第 14 章

这个版本不算真正学完，但已经能进入微波工程核心语境。

九、最终检查清单

到 7 月底，检查自己是否能完成这些任务：

写出 Maxwell 方程组，并解释每一条的物理意义。
解释电磁波为什么会传播。
算出平面波在介质分界面的反射和透射。
推出无耗传输线输入阻抗公式。
用 Smith 圆图完成单短截线匹配。
判断一个 S 参数矩阵是否互易、无耗、匹配。
解释矩形波导 TE10 模为什么重要。
解释 Q 值的物理意义。
说清 Wilkinson 功分器为什么能隔离。
说清低通原型如何变换成带通滤波器。
解释噪声系数、增益、动态范围的含义。
用 Friis 公式或雷达方程做一个基础系统估算。

十、一句话执行原则

7 月上旬补电磁场，中旬死磕传输线、Smith 圆图、S 参数和匹配，下旬学谐振器、功分器、滤波器，最后三天按方向选读有源电路或系统章节。

每天不要追求看了多少页，而要追求：

今天能不能闭书解释一个概念？
今天能不能推一个关键公式？
今天能不能做一道典型题？

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