2020年清華大學(xué)電子工程系全國統(tǒng)考碩士考試科目大綱

考研幫

“電磁場理論”考試大綱

　　一、自由空間的Maxwell方程組

　　1.1電荷與電荷守恒、洛倫茲力

　　1.2庫倫定律

　　1.3靜電場積分與微分定律

　　1.4畢奧-薩伐爾定律

　　1.5靜磁場微分與積分定律

　　1.6法拉第電磁感應(yīng)定律

　　1.7麥克斯韋位移電流學(xué)說

　　1.8麥克斯韋方程組及電磁場邊界條件

　　1.9電磁波方程與準(zhǔn)靜態(tài)場

　　二、靜電場

　　2.1靜電場的標(biāo)量勢(位)函數(shù)，標(biāo)量泊松方程與拉普拉斯方程

　　2.2靜電標(biāo)量勢函數(shù)的多極展開

　　2.3電偶極矩與電偶極子

　　2.4靜電場中的導(dǎo)體

　　2.5媒質(zhì)的極化

　　2.6電介質(zhì)，電感應(yīng)強(qiáng)度，束縛電荷

　　2.7介電率，本構(gòu)方程，靜電場和靜電勢的邊界條件

　　2.8靜電場的能量與儲能密度

　　2.9靜電場唯一性定理

　　2.10導(dǎo)體存在時的唯一性定理

　　2.11分離變量法

　　2.12鏡像法

　　三、恒定磁場

　　3.1恒定磁場的矢量勢(位)函數(shù)，庫倫規(guī)范，矢量泊松方程

　　3.2給定電流分布的磁矢勢和磁感應(yīng)強(qiáng)度

　　3.3磁矢量勢函數(shù)的多極展開，磁偶極子

　　3.4媒質(zhì)的磁化，磁場強(qiáng)度，磁導(dǎo)率，磁性材料

　　3.5磁場的能量和儲能密度

　　3.6靜磁場邊值問題及唯一性定理

　　3.7恒定磁場的標(biāo)量勢函數(shù)

　　四、時變電磁場與電磁波的傳播

　　4.1介質(zhì)中的麥克斯韋方程組

　　4.2電磁場能量守恒，瞬時值形式的坡印廷定理

　　4.3頻域的麥克斯韋方程組，時諧場

　　4.4復(fù)數(shù)形式的坡印廷定理

　　4.5波動方程和亥姆霍茲方程

　　4.6均勻平面電磁波

　　4.7平面波在介質(zhì)界面上的反射與折射

　　4.8菲涅爾公式，布儒斯特角，臨界角與全反射

　　4.9導(dǎo)電媒質(zhì)中的平面波，良導(dǎo)體與理想導(dǎo)體

　　4.10平面波在導(dǎo)體面上的反射

　　4.11波導(dǎo)與諧振腔

　　五、電磁波的輻射

　　5.1時變電磁場的動態(tài)勢(位)函數(shù)，洛倫茲規(guī)范，達(dá)朗貝爾方程

　　5.2推遲勢

　　5.3動態(tài)勢的多極展開

　　5.4電偶極輻射，短天線，半波天線

　　5.5磁偶極輻射

“信號與系統(tǒng)”考試大綱

　　“信號與系統(tǒng)”作為電子信息學(xué)科的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，其基本要求和主要考試內(nèi)容包括：

　　1.信號與系統(tǒng)的基本概念

　　2.LTI系統(tǒng)的時域分析（包括連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)）

　　3.連續(xù)信號與系統(tǒng)的傅里葉分析（包括采樣定理）

　　4.離散信號與系統(tǒng)的傅里葉分析

　　5.傅里葉變換的應(yīng)用（調(diào)制、解調(diào)、匹配濾波、相關(guān)分析等）

　　6.連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析（拉普拉斯變換及其在系統(tǒng)分析的應(yīng)用）

　　7.離散系統(tǒng)的復(fù)頻域分析（Z變換及其在系統(tǒng)分析的應(yīng)用）

　　8.模擬與數(shù)字濾波器分析

　　9.反饋控制系統(tǒng)分析

　　10.系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析（包括連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)）

　　參考書：鄭君里、應(yīng)啟珩、楊為理《信號與系統(tǒng)》高等教育出版社，第三版。

“電子信息科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)（含信號與系統(tǒng)和電磁場理論）”考試大綱
  
　　“電磁場理論”部分
  
　　建議參考教材：《電動力學(xué)》郭碩鴻，高等教育出版社；《電磁場理論基礎(chǔ)》王薔，清華大學(xué)出版社。
  
　　一、矢量分析與場論
  
　　1.矢量概念&運(yùn)算
  
　　矢量、位矢、點(diǎn)乘、差乘、導(dǎo)數(shù)、梯度、通量、散度、旋度、代數(shù)運(yùn)算公式

　　2.矢量微分算子及恒等式

　　微分算子、二重微分算子、包含微分算子的恒等式

　　3.矢量積分定理

　　高斯散度定理、斯托克斯定理

　　4.正交曲線坐標(biāo)系

　　直角坐標(biāo)、柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)，及梯度、散度、旋度

　　5.場的唯一性定理

　　二、電磁場的基本規(guī)律

　　1.電荷和電場

　　庫侖定律、電荷激發(fā)的電場、高斯定理（微/積分形式）、靜電場旋度

　　2.電流和磁場

　　電荷守恒定律、畢奧-薩伐爾定律、磁場的散度和旋度（以及積分形式）

　　3.時變電磁場和麥克斯韋方程組

　　電磁感應(yīng)定律、位移電流（麥克斯韋-安培定律）、麥克斯韋方程組

　　4.介質(zhì)的電磁性質(zhì)

　　電偶極子、電偶極矩、電極化強(qiáng)度矢量、束縛電荷密度、束縛電荷面密度、介質(zhì)中的高斯定理、電位移矢量

　　5.磁偶極矩、磁化強(qiáng)度矢量、磁化電流（密度）、極化電流密度、磁場強(qiáng)度、磁導(dǎo)率、介質(zhì)中的麥克斯韋-安培定律、介質(zhì)中的麥克斯韋方程組

　　6.電磁場的邊值關(guān)系

　　電場、磁場法向和切向邊值關(guān)系

　　三、靜電場

　　1.電勢

　　電勢的定義、點(diǎn)電荷激發(fā)的電勢、連續(xù)電荷激發(fā)的電勢、均勻電場的電勢、電荷、電場、電勢的“三角關(guān)系”

　　2.電勢的微分方程、電勢的邊值關(guān)系

　　3.標(biāo)量位多極展開

　　適用的情形、展開式各項(xiàng)的意義和形式

　　4.靜電場的能量與力

　　5.唯一性定理

　　6.分離變量法

　　直角坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系分離變量法

　　7.鏡像法

　　導(dǎo)體存在情況下鏡像法、無限大介質(zhì)平面的鏡像法

　　8.格林函數(shù)法

　　求解相應(yīng)情況下的格林函數(shù)、利用格林公式求解復(fù)雜邊界情況下的電勢分布

　　9.有限差分方法

　　四、靜磁場

　　1.磁矢勢及微分方程

　　磁矢勢的定義、磁矢勢微分方程、磁矢勢邊值關(guān)系、

　　電流-磁場-矢勢的三角關(guān)系

　　2.磁標(biāo)勢及微分方程

　　磁標(biāo)勢的定義、應(yīng)用條件、磁標(biāo)勢泊松方程、

　　磁標(biāo)勢邊值關(guān)系、磁荷的定義和意義

　　3.靜磁場的唯一性定理

　　4.磁多極矩和磁場的能量

　　磁標(biāo)勢的多極展開、磁偶極矩、磁場的儲能

　　五、電磁波的傳播

　　1.時諧電磁波和Maxwell方程組

　　時諧電磁波的復(fù)數(shù)形式、時諧場的Maxwell方程組、

　　時諧場波動方程

　　2.坡印廷定理

　　坡印廷定理（時域）、坡印廷矢量（瞬時形式和復(fù)數(shù)形式）、物理含義

　　3.平面波

　　平面波表達(dá)式、平面波的特征、波長、波矢、相速度、群速度、偏振（極化）、波阻抗、能量、能流

　　4．電磁波在介質(zhì)界面的反射和折射

　　反射/折射定理、振幅關(guān)系和相位關(guān)系、N波和P波、TE波和TM波、布儒斯特角、半波損失、全反射、快波和慢波、消逝場（全反射時的透射波）

　　5.有導(dǎo)體存在時的電磁波傳播

　　良導(dǎo)體、理想導(dǎo)體、導(dǎo)體內(nèi)部電磁波、衰減常數(shù)、非均勻平面波、穿透深度、趨膚效應(yīng)、導(dǎo)體表面電磁波反射求解

　　6.金屬波導(dǎo)和諧振腔

　　波導(dǎo)/諧振腔、本征模式及其求解、TE/TM/TEM模式、截止頻率/波長

　　7.介質(zhì)和導(dǎo)體的色散

　　色散的概念、介電常數(shù)實(shí)部/虛部的意義

　　六、電磁波的輻射

　　1.電磁場的矢勢、標(biāo)勢和推遲勢

　　電磁場矢勢和標(biāo)勢、庫倫規(guī)范、洛倫茲規(guī)范、達(dá)朗貝爾方程、推遲勢

　　2.電磁輻射

　　電偶極輻射、短天線、半波天線、天線陣、輻射電阻
  
“信號與系統(tǒng)”部分

　　參考書目：鄭君里、應(yīng)啟珩、楊為理，《信號與系統(tǒng)》（第三版），北京：高等教育出版社，2011.3

　　一、基本概念

　　信號的定義和分類，典型信號的表示方法，系統(tǒng)的定義和分類，線性時不變系統(tǒng)的性質(zhì)和判別方法，因果性的定義和判別方法。

　　二、連續(xù)時間系統(tǒng)的時域求解

　　常系數(shù)常微分方程的時域求解方法，響應(yīng)的分解方法，沖激響應(yīng)的定義和求解，卷積的計(jì)算方法和性質(zhì)。

　　三、連續(xù)時間信號的頻域表示

　　傅里葉級數(shù)的定義和性質(zhì)，傅里葉變換的定義和性質(zhì)，典型信號的傅里葉變換，周期信號的傅里葉變換，抽樣信號的傅里葉變換，抽樣定理。

　　四、連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域求解

　　拉普拉斯變換的定義和性質(zhì)，典型信號的拉普拉斯變換，拉普拉斯逆變換計(jì)算方法，用拉普拉斯變換求解微分方程，系統(tǒng)函數(shù)的定義，

　　由系統(tǒng)函數(shù)零極點(diǎn)確定系統(tǒng)時域和頻率特性，頻率響應(yīng)，全通系統(tǒng)和最小相移系統(tǒng)的定義和性質(zhì)。

　　五、在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　無失真?zhèn)鬏數(shù)亩x和性質(zhì)，理想低通濾波器的定義和性質(zhì)，常用調(diào)制解調(diào)方法，零階和一階保持抽樣和恢復(fù)方法，

　　相關(guān)系數(shù)和相關(guān)函數(shù)的定義和性質(zhì)，匹配濾波器的定義和性質(zhì)

　　六、離散時間系統(tǒng)的時域求解

　　離散時間信號（序列）表示方法，典型離散時間信號的定義，離散時間系統(tǒng)表示方法，差分方程的求解方法，

　　響應(yīng)的分解，單位樣值響應(yīng)的定義和求解，卷積（和）的計(jì)算方法和性質(zhì)。

　　七、離散時間系統(tǒng)的頻域求解

　　z變換的定義和性質(zhì)，典型序列的z變換，逆z變換計(jì)算方法，用z變換求解微分方程，系統(tǒng)函數(shù)的定義，由系統(tǒng)零極點(diǎn)確定系統(tǒng)時域和頻域特性，

　　離散時間傅里葉變換的定義，頻率響應(yīng)，全通系統(tǒng)和最小相移系統(tǒng)的定義和性質(zhì)，從沖激響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器。

　　八、在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　信號流圖的定義和性質(zhì)，連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程表示和求解方法，離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程表示和求解方法，

　　狀態(tài)變量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，系統(tǒng)可觀性和可控性的定義和判別方法。