改进的MLFMA融合FEM/MoM方法：复合电磁散射的高效计算

本文献探讨了一种改进的混合方法，即结合有限元方法(Finite Element Method, FEM)与多级电荷矩法(MLFMA)，用于分析三维电介质物体在二维电介质粗糙表面上方的电磁散射问题。该研究由华龙孙、创明童和广辉吴三位来自中国空军工程大学的研究者合作完成。 首先，他们提出了一种通用的混合FEM/MoM（Method of Moments）策略，其中FEM区域基于赫尔姆霍兹方程处理物体，而MoM区域则基于耦合积分函数来处理粗糙表面。这种划分显著减少了计算区域，提高了效率。MLFMA被巧妙地应用于MoM区域，通过减少内部计算复杂度和MoM区域与FEM区域之间的耦合交互矩阵，进一步加速了求解过程。这种方法的引入，旨在解决传统数值模拟中遇到的计算密集型挑战，特别是当处理复杂的几何结构和粗糙表面时。 作者强调，这种改进的混合方法的优势在于其能够有效地平衡精度和计算效率，使得电磁散射问题的求解更加高效和精确。通过将FEM的局部精确性和MoM的大规模处理能力结合起来，该方法能够在保持模拟质量的同时，显著缩短仿真时间，对于设计和优化电磁波在复合材料等复杂环境中传播的行为具有重要意义。 总结来说，这篇论文主要贡献是开发了一种创新的数值技术，它在电磁工程领域有着广泛的应用前景，尤其是在雷达、通信和信号处理等领域中的目标识别和散射特性分析。这项研究不仅提升了计算效率，而且有助于研究人员更好地理解和控制电磁波在实际环境中的行为，对于推动复合材料电磁学研究的发展具有重要的理论价值和实践意义。