计算电磁学要论

作者: 盛新庆著

出版社: 科学出版社

出版时间: 2004-02

版次: 1

ISBN: 9787030127518

定价: 32.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 153页

丛书: 当代杰出青年科学文库

分类: 自然科学

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　　《计算电磁学要论》以剖析典型电磁问题求解过程的方式，对计算电磁学四十余年来发展的重要成果进行了简明扼要的总结和论述。《计算电磁学要论》共五章。首章阐述电磁规律的各种数学表述，为后续各章的基础；第二、三、四章分别讲述矩量法、有限元法、时域有限差分法，为计算电磁学的核心内容；第五章讲述混合法，为前述各章内容的灵活运用。

　　《计算电磁学要论》可供从事电磁场理论和数值计算的研究生、教师、科技工作者阅读参考，也可供从事电磁场应用如天线、微波电路、微波遥感等领域的科技工作者参考。
　　盛新庆，博士，研究员，博士生导师。2001年度中国科学院“百人计划”入选者。先后于1991年，1994年，1996年获中国科学技术大学电子工程与信息科学系学士，硕士，博士学位。1996年4月赴美国伊利诺依大学电机和计算机工程系的计算电磁中心做博士后研究。1998年9月加入香港城市大学电工程系，先后为研究员和高级研究员。2001年12月作为中国科学院知识创新工程“引进国外杰出人才”回国到中科院电子所工作。主要从事计算电磁学和微波遥感方面的研究。突出成果有：在国际上首先开发出合元极技术，即混合有限元、边界元、多层快速多极子技术，并成功应用于电大涂层体散射的计算；首先将多层快速多极子技术应用于均匀介质体散射的计算。发表期刊论文39篇，会议论文40篇。第一章电磁规律的数学表述

1.1 电磁场的确定性矢量偏微分方程组

1.1.1 麦克斯韦方程组

1.1.2 介质本构关系

1.1.3 求解域的边界条件

1.1.4 频域中的麦克斯韦方程

1.1.5 惟一性定理

1.2 电磁场的矢量波动方程

1.3 电磁场的矢量积分方程

1.3.1 等效原理

1.3.2 自由空间中麦克斯韦方程的解

1.3.3 金属体散射问题积分方程的建立

1.3.4 均匀介质体散射问题积分方程的建立

1.3.5 非均匀介质体散射问题积分方程的建立

参考文献

第二章矩量法

2.1 三维金属体的散射

2.1.1 问题的数学表述

2.1.2 矩量法的离散化模式

2.1.3 基函数和试函数的选取

2.1.4 离散积分方程及性态分析

2.1.5 奇异点的处理

2.1.6 电场和磁场积分方程之比较

2.1.7 内谐振问题

2.1.8 快速多极子技术

2.1.9 散射场的计算

2.1.10 计算机程序的编写

2.1.11 计算机数值实验

2.2 三维均匀介质体的散射

2.2.1 问题的数学表述

2.2.2 离散积分方程及性态分析

2.2.3 计算机数值实验

2.3 三维非均匀介质体的散射

2.3.1 问题的数学表述

2.3.2 屋顶基函数

2.3.3 体积分方程的离散

2.3.4 奇异点处理

2.3.5 离散体积分方程的快速求解

2.3.6 计算结果

2.4 若干其他问题的矩量法求解要点

2.4.1 二维物体的散射

2.4.2 周期性结构的散射

2.4.3 二维半物体的散射

2.4.4 辐射问题

参考文献

第三章有限元法

3.1 介质填充波导本征模

3.1.1 泛函变分表达式

3.1.2 基函数的选取

3.1.3 泛函变分表达式的离散

3.1.4 强加边界条件

3.1.5 广义本征值方程的求解

3.1.6 计算机程序的编写

3.1.7 计算机程序的运行结果

3.2 三维波导不连续性问题

3.2.1 问题的数学表述

3.2.2 基函数的选取

3.2.3 泛函变分表达式的离散

3.2.4 线性方程组的求解

3.2.5 散射参数的提取

3.2.6 计算机程序的运行结果

3.3 三维物体的散射

3.4 有限元法杂论

参考文献

第四章时域有限差分法

4.1 三维物体的散射

4.1.1 求解方案

4.1.2 完全匹配吸收层

4.1.3 Yee离散格式

4.1.4 散射物体的剖分

4.1.5 曲面边界的处理

4.1.6 单元大小及时间步长的确定

4.1.7 时域平面波

4.1.8 时域入射平面波的计算

4.1.9 散射截面的计算

4.1.10 计算机程序的运行结果

4.2 若干特殊问题的处理

4.2.1 细导线的处理

4.2.2 色散介质的处理

4.2.3 集中元件的处理

4.3 矩量法、有限元法、时域有限差分法之比较

参考文献

第五章混合法

5.1 涂层体的散射问题

5.1.1 求解总路

5.1.2 求解方程的建立

5.1.3 离散方程性态分析

5.1.4 离散方程的求解及其数值结果

5.1.5 小结

5.2 电大尺寸金属体上的线天线

5.3 三维波导中不连续问题

参考文献

附记
内容简介:
　　《计算电磁学要论》以剖析典型电磁问题求解过程的方式，对计算电磁学四十余年来发展的重要成果进行了简明扼要的总结和论述。《计算电磁学要论》共五章。首章阐述电磁规律的各种数学表述，为后续各章的基础；第二、三、四章分别讲述矩量法、有限元法、时域有限差分法，为计算电磁学的核心内容；第五章讲述混合法，为前述各章内容的灵活运用。

　　《计算电磁学要论》可供从事电磁场理论和数值计算的研究生、教师、科技工作者阅读参考，也可供从事电磁场应用如天线、微波电路、微波遥感等领域的科技工作者参考。
作者简介:
　　盛新庆，博士，研究员，博士生导师。2001年度中国科学院“百人计划”入选者。先后于1991年，1994年，1996年获中国科学技术大学电子工程与信息科学系学士，硕士，博士学位。1996年4月赴美国伊利诺依大学电机和计算机工程系的计算电磁中心做博士后研究。1998年9月加入香港城市大学电工程系，先后为研究员和高级研究员。2001年12月作为中国科学院知识创新工程“引进国外杰出人才”回国到中科院电子所工作。主要从事计算电磁学和微波遥感方面的研究。突出成果有：在国际上首先开发出合元极技术，即混合有限元、边界元、多层快速多极子技术，并成功应用于电大涂层体散射的计算；首先将多层快速多极子技术应用于均匀介质体散射的计算。发表期刊论文39篇，会议论文40篇。
目录:
第一章电磁规律的数学表述

1.1 电磁场的确定性矢量偏微分方程组

1.1.1 麦克斯韦方程组

1.1.2 介质本构关系

1.1.3 求解域的边界条件

1.1.4 频域中的麦克斯韦方程

1.1.5 惟一性定理

1.2 电磁场的矢量波动方程

1.3 电磁场的矢量积分方程

1.3.1 等效原理

1.3.2 自由空间中麦克斯韦方程的解

1.3.3 金属体散射问题积分方程的建立

1.3.4 均匀介质体散射问题积分方程的建立

1.3.5 非均匀介质体散射问题积分方程的建立

参考文献

第二章矩量法

2.1 三维金属体的散射

2.1.1 问题的数学表述

2.1.2 矩量法的离散化模式

2.1.3 基函数和试函数的选取

2.1.4 离散积分方程及性态分析

2.1.5 奇异点的处理

2.1.6 电场和磁场积分方程之比较

2.1.7 内谐振问题

2.1.8 快速多极子技术

2.1.9 散射场的计算

2.1.10 计算机程序的编写

2.1.11 计算机数值实验

2.2 三维均匀介质体的散射

2.2.1 问题的数学表述

2.2.2 离散积分方程及性态分析

2.2.3 计算机数值实验

2.3 三维非均匀介质体的散射

2.3.1 问题的数学表述

2.3.2 屋顶基函数

2.3.3 体积分方程的离散

2.3.4 奇异点处理

2.3.5 离散体积分方程的快速求解

2.3.6 计算结果

2.4 若干其他问题的矩量法求解要点

2.4.1 二维物体的散射

2.4.2 周期性结构的散射

2.4.3 二维半物体的散射

2.4.4 辐射问题

参考文献

第三章有限元法

3.1 介质填充波导本征模

3.1.1 泛函变分表达式

3.1.2 基函数的选取

3.1.3 泛函变分表达式的离散

3.1.4 强加边界条件

3.1.5 广义本征值方程的求解

3.1.6 计算机程序的编写

3.1.7 计算机程序的运行结果

3.2 三维波导不连续性问题

3.2.1 问题的数学表述

3.2.2 基函数的选取

3.2.3 泛函变分表达式的离散

3.2.4 线性方程组的求解

3.2.5 散射参数的提取

3.2.6 计算机程序的运行结果

3.3 三维物体的散射

3.4 有限元法杂论

参考文献

第四章时域有限差分法

4.1 三维物体的散射

4.1.1 求解方案

4.1.2 完全匹配吸收层

4.1.3 Yee离散格式

4.1.4 散射物体的剖分

4.1.5 曲面边界的处理

4.1.6 单元大小及时间步长的确定

4.1.7 时域平面波

4.1.8 时域入射平面波的计算

4.1.9 散射截面的计算

4.1.10 计算机程序的运行结果

4.2 若干特殊问题的处理

4.2.1 细导线的处理

4.2.2 色散介质的处理

4.2.3 集中元件的处理

4.3 矩量法、有限元法、时域有限差分法之比较

参考文献

第五章混合法

5.1 涂层体的散射问题

5.1.1 求解总路

5.1.2 求解方程的建立

5.1.3 离散方程性态分析

5.1.4 离散方程的求解及其数值结果

5.1.5 小结

5.2 电大尺寸金属体上的线天线

5.3 三维波导中不连续问题

参考文献

附记

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