空场生成技术驱动的MLFMA预处理新策略

"基于空场生成技术的MLMFA预处理方案是一种用于大规模电磁问题求解的方法，旨在改进多级快速多极算法（MLFMA）的预处理性能，特别是针对电场积分方程（EFIE）的病态条件。该方法通过结合子域和全域基函数来消除低级别近场组之间的相互作用，生成更接近对角占优的阻抗矩阵，从而减少迭代次数，提高计算效率。" 本文由Yong Zhang和Hai Lin两位作者提出，他们都是IEEE的成员。他们指出，尽管MLFMA在计算电磁学（CEM）中广泛应用于处理大规模问题，但这种基于积分方法的算法通常需要强预处理器来获取最终解决方案。对于电场积分方程，这个问题尤为突出，因为它容易出现病态条件。 为了克服这一挑战，作者开发了一种新的预处理策略，它基于空场生成技术。这个技术的关键在于创建一种新的基函数定义，将子域和全域基函数相结合。这样可以有效地减少低级别近场组之间的交互，导致生成的阻抗矩阵对角元素更加突出，非对角元素相对减弱。这直接导致使用块对角预条件器时，所需的迭代次数显著减少，从而提高了算法的效率。 文章通过多个具有代表性的数值实例验证了新预处理方案的有效性和效率。这些例子证明了所提出的方法在解决实际电磁问题时能显著降低计算复杂性，加快收敛速度，对于处理大型电磁问题具有重要价值。 基于空场生成技术的MLMFA预处理方案是电磁仿真领域的一个重要进展，它为高效求解大型电磁问题提供了新的工具，尤其对于处理电场积分方程的病态条件有显著优势。这种方法的提出不仅优化了现有的MLFMA算法，还为未来相关领域的研究和发展奠定了基础。