本书利用MATLAB开展电磁场与微波技术领域的仿真研究。全书共分11章，内容包括MATLAB在场论中的应用，利用MATLAB绘制电磁场中的线和面，利用MATLAB实现各种媒质中的射线追踪，PDETool在二维电磁问题中的应用，MATLAB符号工具箱及其在电磁领域中的应用，MATLAB偏微分方程工具箱的电磁应用，MATLAB中的特殊函数，MATLAB与人工电磁材料，优化工具箱及其在电磁问题中的应用，MATLAB与天线和天线阵分析，MATLAB的动画演示，常用电磁代码及MATLAB实现。附录包括傅里叶变换的形式及其关系，利用MATLAB实现傅里叶变换和拉普拉斯变换，TM和TE模式，MATLAB计算雷达散射截面，近远场转换，Kramers-Kronig公式等。
本书通过专题形式组织内容，便于读者按需阅读。读者只要有《电磁场与电磁波》一书的基础知识，便可以根据自己的兴趣和爱好，自由选择章节学习。读者在使用本书的时候，如果能够打开MATLAB环境，边学习知识，边动手实践，则学习效果更佳。书中绝大多数MATLAB代码均来自科研一线，具有实用性；所列举的例子很多是科技前沿内容，如电磁超表面、无线输电线圈互感计算、电磁隐形衣、电磁黑洞、涡旋电磁场、超级透镜等，便于开展研究性学习。书中部分内容，如绘制电力线和磁力线、射线追踪、傅里叶变换的几种形式及其区别等，独具特色，此前尚未见到全面、系统的论述。
本书适合电子信息类、电气类专业的本科生使用，尤其适合开展研究性教学的基础理论班、创新人才培养基地等使用，对于大学生科研有积极的促进作用。本书所提供的MATLAB代码，是作者长期工作在科研一线的积累，具有实用性，因此，也可以作为电磁场与微波技术、无线电物理等相关专业研究生、博士生的参考教材。

梅中磊，兰州大学信息科学与工程学院副院长、教授、博士生导师，兰州大学第六届学术委员会委员，甘肃省教学名师，“飞天学者”特聘教授，“宝钢”优秀教师，甘肃省青年教师成才奖获得者，兰州大学第三届我最喜爱的“十大教师”和“师德标兵”。长期从事本科生课程“电磁场与电磁波”“数学物理方法”及研究生课程“电磁数学”的讲授，身体力行倡导研究型教学和本科生科研，并开展相关教学研究，主持“研究型教学在“电磁场理论”课程中的实践及示范应用”，获省级教学成果二等奖。主要研究领域为新型人工电磁材料及器件等。先后主持和参与国家自然科学基金、甘肃省自然科学基金等科研项目，2014年获得省高校科技进步一等奖。近年来在国际期刊发表高水平SCI论文50余篇，其中指导本科生在美国《物理评论快报》发表论文2篇。

第1章 MATLAB在场论中的应用
1.1 标量丽数及其可视化todoss
1.1.1 标量的定义
1.1.2 MATLAB中plot函数简介
1.1.3 使用plot函数绘制一维标量函数
1.1.4 MATLAB环境下二维和三维标量函数的可视化
1.2 矢量函数及其可视化
1.2.1 矢量的定义
1.2.2 MATLAB中meshgrld函数简介
1.2.3 MATLAB中quiver函数简介
1.2.4 MATLAB中streamline函数简介
1.2.5 矢量函数的可视化
1.3 梯度及其可视化
1.3.1 梯度的概念
1.3.2 MATLAB中gradient函数简介
1.3.3 标量函数梯度矢量的可视化
1.4 敝度及其可视化
1.4.1 通量与散度
1.4.2 MATLAB中divergence函数简介
1.4.3 矢量场散度的可视化
1.5 旋度及其可视化
1.5.1 环流与旋度
1.5.2 MATLAB中curl函数简介
1.5.3 矢量场旋度的可视化
1.6 拉普拉斯算子
1.6.1 标量场和矢量场的拉普拉斯运算
1.6.2 MATLAB中del2函数简介
1.6.3 拉普拉斯矩阵的可视化
1.7 小结
第2章 利用MATLAB绘制电磁场中的线和面
2.1 电力线和磁力线的概念
2.1.1 电力线和磁力线
2.1.2 标量电势函数和等势面（线）
2.1.3 电力线和磁力线方程
2.2 基于quiver函数的力线绘制方法
2.2.1 MATLAB中quiver函数简介
2.2.2 使用quiver函数绘制电力线
2.2.3 矩形波导中的电力线绘制
2.3 基于streamline函数的力线绘制方法
2.3.1 streamline函数及其应用
2.3.2 利用streamline函数绘制电力线
2.4 基于力线方程的力线绘制方法
2.4.1 ode45函数及其应用
2.4.2 利用电力线方程绘制电力线
2.5 等势面（线）绘制方法
2.5.1 利用contour函数绘制二维等势线
2.5.2 利用isosurface函数绘制三维等势面
2.5.3 绘制三维等势面的其他方法
2.6 利用描点法绘制力线
2.7 小结
第3章 射线追踪理论及其MATLAB实现
3.1 从费马原理到哈密顿原理
3.1.1 泛函及其极值
3.1.2 费马原理和光线方程
3.1.3 光射线的哈密顿函数和正则方程
3.1.4 其他形式的哈密顿函数和正则方程
3.2 色散方程及其求解
3.2.1 非均匀材料的色散方程
3.2.2 均匀材料的色散方程
3.2.3 色散方程的特征线法分析
3.2.4 媒质分界面的处理
3.3 隐形衣中的射线追踪
3.3.1 隐形衣中的哈密顿函数
3.3.2 球形隐形衣的射线追踪
3.3.3 柱状隐形衣的射线追踪
3.4 人工“黑洞”中的射线追踪
3.4.1 “黑洞”中的哈密顿函数和正则方程
3.4.2 MATLAB代码
3.5 龙伯透镜、麦克斯韦鱼眼透镜和伊顿透镜的射线追踪实现
……
第4章 PDETool在二维电磁问题中的应用
第5章 MATLAB符号工具箱及其应用
第6章 电磁理论中特殊函数以及基于MATLAB的应用
第7章 电磁优化问题及MATLAB下优化工具的使用
第8章 MATLAB与人工电磁材料
第9章 MATLAB在天线分析中的应用
第10章 MATLAB的动画演示及其在电磁理论中的应用
第11章 基于MATLAB的常用电磁代码及其应用
附录A 傅里叶变换的几种形式及其关系
附录B 近远场转换
附录C 编制函数对MATLAB绘制的图形进行美化和修饰
附录D 基于几何光学的透镜的简单设计
附录E 傅里叶变换及其MATLAB实现
附录F 拉普拉斯变换及其MATLAB实现
附录G TM和TE电磁模式
附录H 雷达散射截面及其MATLAB计算
附录I 球贝塞尔函数及其导数的根
附录J 科学研究中的几种特殊绘图形式
附录K 介电常数的Kramers-Kronig公式
参考文献