現(xiàn)代計(jì)算電磁學(xué)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書以作者為北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院電子學(xué)系研究生開設(shè)的同名課程講稿為基礎(chǔ)編寫而成，系統(tǒng)地論述了現(xiàn)代計(jì)算電磁學(xué)的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)，反映了當(dāng)代計(jì)算電磁學(xué)的發(fā)展水平和趨勢(shì)。書中，首先對(duì)這門新興學(xué)科作了全面的介紹，然后概述了計(jì)算電磁學(xué)的現(xiàn)代電磁場(chǎng)理論，為全書作了物理上的準(zhǔn)備。本書的重點(diǎn)之一是基于微分方程的有限元法和基于積分方程的矩量法，詳細(xì)討論了電磁場(chǎng)問題的變分原理和積分方程的建立。電磁場(chǎng)計(jì)算的時(shí)域方法是本書的另一個(gè)重點(diǎn)，除了時(shí)域有限差分法，還討論了時(shí)域多分辨分析法、時(shí)域有限元法和時(shí)域積分方程法等最新發(fā)展的方法。此外，書中集中論述了吸收邊界條件及其應(yīng)用，并概括了大型線性代數(shù)方程組的快速解法。最后一章專門討論了并行計(jì)算問題，以適應(yīng)電磁場(chǎng)計(jì)算的最新發(fā)展趨勢(shì)。本書的附錄概述了計(jì)算電磁學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，供讀者參考。    本書可作為理工科院校中攻讀碩士和博士學(xué)位的研究生學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)理論和計(jì)算電磁學(xué)的教材或教學(xué)參考書，也可供從事應(yīng)用數(shù)學(xué)、應(yīng)用物理、電磁場(chǎng)工程以及相關(guān)領(lǐng)域研究的科技工作者閱讀。

書籍目錄

第一章 緒論 1.1 計(jì)算電磁學(xué)的形成、意義和特點(diǎn) 1.2 電磁場(chǎng)計(jì)算方法的分類 1.3 電磁場(chǎng)計(jì)算的主要數(shù)值方法 1.4 本書內(nèi)容的安排第二章 宏觀電磁場(chǎng)理論 2.1 描述宏觀電磁場(chǎng)的基本方程組 2.2 電磁場(chǎng)理論的幾個(gè)基本定理 2.3 矢量函數(shù)空間和矢量微分算子 2.4 無界空間的基本波函數(shù) 2.5 非齊次波動(dòng)方程的基本解——格林函數(shù) 2.6 非齊次矢量波動(dòng)方程的積分解第三章 微分方程和有限元法 3.1 用于時(shí)諧電磁場(chǎng)問題的微分方程 3.2 電磁場(chǎng)問題的變分原理 3.3 有限元法用于有界域問題 3.4 矢量有限元法 3.5 有限元法用于開域問題 3.6 高階有限元法第四章 積分方程和矩量法 4.1 標(biāo)量場(chǎng)表面分方程 4.2 矢量場(chǎng)表面積分方程 4.3 用并矢格林函數(shù)表示的積分方程 4.4 體積分方程 4.5 輔助函數(shù)表示的積分方程 4.6 矩量法求解積分方程 4.7 矩量法在三維散射問題中的應(yīng)用 4.8 快速多極子方法  4.9 小波正交基用于快速求解積分方程第五章 時(shí)域有限差分法 5.1 時(shí)域有限差分法的基本原理 5.2 數(shù)值穩(wěn)定性分析 5.3 數(shù)值色散問題 5.4 曲線坐標(biāo)系中的時(shí)域有限差分法 5.5 環(huán)路法和曲面模擬 5.6 適用于色散媒質(zhì)的時(shí)域有限差分格式 5.7 在電磁散射問題中的應(yīng)用 5.8 時(shí)域有限差分法的發(fā)展第六章 其他時(shí)域方法……第七章 吸收邊界條件第八章 線性代數(shù)方程組折快速解法第九章 計(jì)算電磁學(xué)中的并行計(jì)算方法參考文獻(xiàn)附錄 計(jì)算電磁學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)概述

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