导体瞬态电磁散射:时域磁场积分方程的新解法

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"这篇论文主要探讨了导体瞬态电磁散射问题的时域磁场积分方程的高效解法,由万国春、张允晶等人撰写,发表于同济大学电子与信息工程学院。文中提出了一种结合奈斯特龙方法(Nyström scheme)和伽略金方法的新策略,用于在空间和时间域分别处理问题,以解决传统方法中的不稳定性问题,并通过数值算例验证了方法的有效性。" 在瞬态电磁散射领域,对于导体的分析通常涉及复杂的数学模型。时域磁场积分方程(TDMFIE)是一种关键的描述工具,它不仅在时域混合场积分方程中占有核心地位,也在可穿透介质的时域积分方程中作为关键算子出现。因此,准确有效地求解TDMFIE对理解和模拟瞬态电磁现象至关重要。 传统的解决方法常常在空间域采用矩量法(MoM),而在时间域则运用时间步进方法(如FDTD,有限差分时域方法)。然而,这些方法可能在处理复杂问题时面临计算效率低或后期不稳定的问题。针对这些问题,论文提出了创新的解决方案:在空间域利用Nyström方法,这是一种数值积分技术,以其高精度和对大规模问题的处理能力而著名;在时间域则应用伽略金方法,其特点是可以将问题转换成线性代数系统,简化求解过程。此外,选择拉盖尔函数作为基函数和测试函数,这有助于自然地引入信号的因果关系,进一步增强方法的稳定性和准确性。 为了证明新方法的有效性,作者进行了数值模拟实验,涵盖了一些典型的导体瞬态电磁散射问题。实验结果表明,该方法能够得出精确的结果,验证了其在解决这类问题上的优越性。论文的关键关键词包括瞬态电磁散射、时域磁场积分方程、奈斯特龙方法以及导体,这表明研究的重点集中在这些特定的技术和概念上。 总结起来,这篇研究为导体瞬态电磁散射问题提供了一个有效且稳健的数值解法,结合了空间域的Nyström方法和时间域的伽略金方法,克服了传统方法的局限性,有望在电磁计算领域产生积极影响。