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第1章 绪论 1

1.1 多尺度复杂系统的电磁场问题与电磁－热问题 1

1.2 多尺度复杂系统电磁场数值分析计算的关键问题 5

参考文献 7

第2章 电磁场理论基础 9

2.1 麦克斯韦方程的不同形式 9

2.2 媒质的影响 11

2.2.1 电介质中的电极化作用 11

2.2.2 磁介质中的磁化作用 13

2.2.3 复杂媒质 15

2.2.4 导电媒质 15

2.3 边界条件 16

2.4 无限大均匀介质中麦克斯韦方程的解 17

2.5 唯一性定理与惠更斯原理 19

2.5.1 唯一性定理 19

2.5.2 惠更斯原理 21

参考文献 24

第3章 电磁辐射与电磁散射 26

3.1 电磁辐射 26

3.2 电磁散射 28

3.2.1 体积分方程方法 28

3.2.2 面积分方程方法 31

3.2.3 面积分方程的特殊问题 36

参考文献 52

第4章 广义电磁传输矩阵 54

4.1 T－矩阵及其应用 54

4.2 广义电磁传输矩阵的定义 60

4.2.1 均匀介质 60

4.2.2 非均匀介质 64

4.2.3 复杂媒质 66

4.2.4 广义电磁传输矩阵的几个典型问题 75

4.3 二维电磁散射问题 76

4.3.1 二维基函数选择 76

4.3.2 二维广义电磁传输矩阵的计算 78

4.4 三维电磁散射问题 91

4.4.1 三维基函数选择 91

4.4.2 三维空间广义电磁传输矩阵的计算方法 94

参考文献 114

第5章 广义电磁面积分方程 117

5.1 广义面积分方程 117

5.1.1 广义面积分方程的基本形式 117

5.1.2 广义面积分方程的迭代解形式 120

5.1.3 广义面积分方程的特殊问题 123

5.2 用广义传输矩阵方法分析多尺度系统的基本算法 124

5.2.1 二维散射的数值计算 125

5.2.2 三维散射的数值计算 128

参考文献 128

第6章 广义电磁传输矩阵与合成基函数方法 130

6.1 基函数的分类 130

6.2 合成基函数的生成方法 131

6.2.1 聚合基函数的表示方法 131

6.2.2 散射解空间的构造 133

6.2.3 奇异值分解 134

6.2.4 辅助源的选择 135

6.3 合成基函数求解电磁散射问题 136

6.3.1 单一散射体 136

6.3.2 多模块散射系统 139

参考文献 140

第7章 广义面积分方程的加速求解算法 142

7.1 Krylov子空间解 142

7.2 Calderon预条件 144

7.2.1 Calderon恒等式 144

7.2.2 电场积分方程的Calderon预条件技术 146

7.2.3 PMCHWT积分方程的Calderon预条件技术 152

7.2.4 广义面积分方程的Calderon预条件技术 153

7.2.5 基于BC基函数的Calderon预条件技术的低频问题 156

7.3 三维空间多极子展开算法的应用 157

7.4 高频近似方法的应用 160

7.4.1 一类典型多尺度问题的区域分解 160

7.4.2 GTM/PO混合算法 161

参考文献 164

第8章 广义电磁传输矩阵在有限尺寸周期性结构中的应用 167

8.1 无限大周期性结构的基本分析方法 167

8.2 有限大尺寸周期性结构的基本分析方法 172

8.3 有限尺寸周期性结构的广义传输矩阵分析方法 173

8.4 相控阵分析 175

8.4.1 有源模块的广义电磁传输矩阵 175

8.4.2 有源模块的合成基函数选择 176

8.4.3 有源模块的广义面积分方程及其解法 177

8.4.4 相控阵计算实例 178

8.4.5 包含端口匹配特性的广义电磁传输矩阵 182

参考文献 187

第9章 广义热传输矩阵及稳态电磁－热混合分析 189

9.1 稳态热传输方程 189

9.2 热传输问题中的等效源方法 190

9.2.1 均匀传热媒质的等效源方法 190

9.2.2 非均匀传热媒质的等效问题 191

9.3 广义热传输矩阵 193

9.3.1 广义热传输矩阵的基本形式 194

9.3.2 参考曲面的平移 196

9.4 广义热传输面积分方程 197

9.4.1 广义热传输面积分方程的基本形式 197

9.4.2 广义热传输面积分方程的基本解法 198

9.5 基于广义传输矩阵方法的电磁－热混合分析 199

9.6 数值解法与计算实例 201

9.6.1 基函数的选择 201

9.6.2 计算实例 202

参考文献 209

附录A 高斯积分常数表 211

A.1 线积分 211

A.2 三角形上的面积分 212

A.3 四面体上的体积分 213

附录B 均匀介质球与金属球散射的Mie级数解 215

关键词索引 218

后记 221