本書包含了用于工程應用的電磁場數值分析中幾種重要的計算方法。這些內容有：有限差分法（特別是時域有限差分法）；有限元法；基于積分方程的矩量法。選擇這三種方法是因為他們代表電磁場數值分析中的三種基本近似。一旦學生熟悉了這三種方法，他們很容易學習其他的數值方法。這部分內容還包含了為求解積分方程的快速算法及結合不同數值方法的混合技術，這些技術能夠更有效的處理復雜的電磁問題。隨著計算電磁作為分析和仿真電磁問題工具的使用越來越廣泛，基于上述內容的計算電磁學課程也越來越受歡迎。這門課程被許多非電磁專業甚至是非電子工程專業的學生選修。
金建銘博士為美國伊利諾伊大學香檳校區（UIUC）電子與計算機工程的羅遠祉講座教授，電磁學實驗室和計算電磁中心主任。IEEE會士。著有The Finite Element Method in Electromagnetics, Third Edition和Electromagnetic Analysis and Design in Magnetic Resonance Imaging。與他人合著了Computation of Special Functions，Finite Element Analysis of Antennas and Arrays和Fast and Efficient Algorithms in Computational Electromagnetics。被ISI列入論文引用率最高的作者名單。金建銘博士在國際上被十二所大學和研究機構授予客座、訪問或講座教授，與國內多所重點大學也有學術交流。在電磁場理論與數值計算方法研究領域有重大的影響力，曾獲國際領域的計算電磁學獎和IEEE的戴振鐸杰出教育家獎。
金建銘博士為美國伊利諾伊大學香檳校區（UIUC）電子與計算機工程的羅遠祉講座教授，電磁學實驗室和計算電磁中心主任。IEEE會士。著有The Finite Element Method in Electromagnetics, Third Edition和Electromagnetic Analysis and Design in Magnetic Resonance Imaging。與他人合著了Computation of Special Functions，Finite Element Analysis of Antennas and Arrays和Fast and Efficient Algorithms in Computational Electromagnetics。被ISI列入論文引用率最高的作者名單。金建銘博士在國際上被十二所大學和研究機構授予客座、訪問或講座教授，與國內多所重點大學也有學術交流。在電磁場理論與數值計算方法研究領域有重大的影響力，曾獲國際領域的計算電磁學獎和IEEE的戴振鐸杰出教育家獎。
第8章 有限差分法
8.1 有限差分公式
8.2 一維問題分析
8.2.1 擴散方程的求解
8.2.2 波動方程的求解
8.2.3 穩定性分析
8.2.4 數值色散分析
8.3 二維分析
8.3.1 時域分析
8.3.2 頻域分析
8.4 Yee網格
8.4.1 二維分析
8.4.2 三維分析
8.5 吸收邊界條件
8.5.1 一維吸收邊界條件
8.5.2 二維吸收邊界條件
8.5.3 理想匹配層
8.6 色散媒質的模擬
8.6.1 遞歸卷積法
8.6.2 輔助微分方程法
8.7 波激勵及遠場計算
8.7.1 波激勵的模擬
8.7.2 近遠場變換
8.8 小結
參考文獻
習題
第9章 有限元法
9.1 有限元法概述
9.1.1 一般原理
9.1.2 一維算例
9.2 標量場的有限元分析
9.2.1 邊值問題
9.2.2 有限元公式的建立
9.2.3 應用算例
9.3 矢量場的有限元分析
9.3.1 邊值問題
9.3.2 有限元公式的建立
9.3.3 應用算例
9.4 時域有限元分析
9.4.1 邊值問題
9.4.2 有限元公式的建立
9.4.3 應用算例
9.5 時域間斷伽遼金法
9.5.1 時域間斷伽遼金法的基本思想
9.5.2 中心通量時域間斷伽遼金法
9.5.3 迎風通量時域間斷伽遼金法
9.5.4 應用算例
9.6 吸收邊界條件
9.6.1 二維吸收邊界條件
9.6.2 三維吸收邊界條件
9.6.3 理想匹配層
9.7 數值計算中的幾個實際問題
9.7.1 網格生成
9.7.2 矩陣求解方法
9.7.3 高階單元
9.7.4 曲邊單元
9.7.5 自適應有限元分析
9.8 小結
參考文獻
習題
第10章 矩量法
10.1 矩量法概述
10.2 二維分析
10.2.1 積分方程的建立
10.2.2 導電柱體的散射
10.2.3 導體條帶的散射
10.2.4 均勻介質柱體的散射
10.3 三維分析
10.3.1 積分方程的建立
10.3.2 導體線的散射和輻射
10.3.3 導電物體的散射
10.3.4 均勻介質體的散射
10.3.5 非均勻介質體的散射
10.4 周期結構的矩量法分析
10.4.1 平面周期貼片陣的散射
10.4.2 離散旋轉體的散射
10.5 微帶天線和微帶電路的矩量法分析
10.5.1 積分方程的建立
10.5.2 矩量法求解
10.5.3 格林函數的計算
10.5.4 遠場計算及應用實例
10.6 時域矩量法
10.6.1 時域積分方程
10.6.2 時間步進求解
10.7 小結
參考文獻
習題
第11章 快速算法和混合技術
11.1 快速算法介紹
11.2 共軛梯度-快速傅里葉變換法
11.2.1 導電帶與導電線的散射
11.2.2 導電平板的散射
11.2.3 介質體的散射
11.3 自適應積分法
11.3.1 平面結構的分析
11.3.2 三維物體的分析
11.4 快速多極子法
11.4.1 二維分析
11.4.2 三維分析
11.4.3 多層快速多極子算法
11.5 自適應交叉近似算法
11.5.1 低秩矩陣
11.5.2 自適應交叉近似
11.5.3 矩量法求解中的應用
11.6 混合技術簡介
11.7 有限差分與有限元混合方法
11.7.1 時域有限元與時域有限差分之間的關系
11.7.2 時域有限元與時域有限差分混合方法
11.7.3 應用算例
11.8 有限元－邊界積分混合方法
11.8.1 常規公式的建立
11.8.2 對稱公式的建立
11.8.3 算例
11.9 小結
參考文獻
習題
第12章 計算電磁學結束語
12.1 計算電磁學概述
12.1.1 頻域和時域分析的對比
12.1.2 高頻近似技術
12.1.3 第一性原理數值方法
12.1.4 時域仿真方法
12.1.5 混合技術
12.2 計算電磁學的應用
12.3 計算電磁學的挑戰
參考文獻
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