电磁场计算中的时域有限差分法--聚文网

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内容简介

时域有限差分法基本原理，各种改进的网格剖分方法，吸收边界条件，对电磁散射、天线辐射、微波和光波线路分析，电磁兼容及电磁波与人体作用等问题应用方法和成果，以及近期新发展的时域多分辨分析法和时域有限差分法的并行化问题。本书所论述的问题在军事和科技的很多方面都有重要应用。直接相关的包括雷达、通讯、隐身、电磁兼容，地物勘探，电磁防护等方面。该书的读者群主要是在电磁场理论，计算电磁学及以上各技术领域从事研发工作的科技人员及相关专业的研究生和高年级本科生等。

作者简介

王长清，北京大学信息科学技术学院教授。1960年北京大学物理学系本科毕业，1963年苏联基辅大学研究生毕业，并获数学-物理副博士学位。1986-1987年美国犹他大学访问学者。长期从事微波物理、电磁场理论及计算电磁学的教学和科研工作。已出版的著作有《电磁场计算中的时域有限差分法》（1994）、《近代解析应用数学基础》（2001）、《现代计算电磁学基础》（2005）和《瞬变电磁场——理论和计算》（2011）。

祝西里，北京大学信息科学技术学院教授。1960年毕业于北京大学无线电电子学系。1985-1987年美国犹他大学访问学者。主要从事微波电子学、生物电磁学及计算电磁学方面的教学和科研工作。《电磁场计算中的时域有限差分法》（1994）和《瞬变电磁场——理论和计算》（2011）等书的合著者。

第一章绪论

1.1 现代电磁场问题的特点

1.2 电磁场计算方法概述

1.3 时域有限差分法的发展

1.4 时域有限差分法的特点

1.5 时域有限差分法的应用

第二章时域有限差分法基本原理

2.1 Yee氏算法

2.2 数值稳定性分析

2.3 数值色散问题

2.4 各向异性媒质中的差分格式

2.5 适用于色散媒质的时域有限差分格式

2.6 高阶时域有限差分法

2.7 ADI-FDTD法

第三章网格剖分法的改进

3.1 曲线坐标系中的时域有限差分法

3.2 环路法和曲面模拟

3.3 亚网格技术

3.4 多重网格细化技术

3.5 表面阻抗边界条件（SIBC）法

3.6 介质薄层的模拟

第四章开域问题中的吸收边界条件

4.1 开放问题中吸收边界条件的必要性

4.2 单向波方程和吸收边界条件

4.3 几种近似吸收边界条件的性能

4.4 吸收边界条件的差分格式

4.5 Mur吸收边界条件的数值验证

4.6 超吸收边界条件

4.7 几种可用于时域计算的吸收边界条件

4.8 Berenger接近匹配层

4.9 各向异性接近匹配层

第五章电磁波散射问题

5.1 电磁波散射问题概述

5.2 网格空间中散射体的FDTD模型

5.3 总场、散射场和入射平面波

5.4 稳态电磁波入射问题

5.5 瞬态电磁波入射问题

5.6 二维导体的散射问题

5.7 三维导体的散射问题

5.8 散射体对电磁脉冲的响应

5.9 散射体内腔的电磁波透人问题

5.1 0介质体散射内场的计算

第六章天线辐射问题

6.1 时域有限差分法用于天线辐射问题

6.2 圆柱和圆锥形单极天线

6.3 喇叭天线

6.4 微带天线

6.5 天线特性参数的计算

第七章微波和光波线路的时域分析

7.1 时域有限差分法在微波线路分析中的特点

7.2 均匀传输系统的色散特性

7.3 微波电路分析中的色散吸收边界条件

7.4 微带线非均匀性的时域分析

7.5 本征值问题的时域分析

7.6 集总参数元器件的模拟

7.7 在光路分析中的应用

第八章电磁波对人体作用的计算问题

8.1 概述

8.2 入体非均匀块状电磁模型

8.3 稳态平面电磁波对人体的作用

8.4 人体吸收电磁能量与平面波入射、极化方向及人体姿态的关系

8.5 工频电磁场对人体作用的计算问题

8.6 脉冲电磁波对人体的作用

8.7 辐射近场对人体的作用

8.8 热疗系统的计算机模拟和辅助设计

8.9 手机与人体的相互作用

第九章时域多分辨分析法

9.1 多分辨分析和小波正交基

9.2 常用的小波正交基

9.3 基于Haar小波基的时域多分辨分析法

9.4 基于Battle―Lemarie小波基的时域多分辨分析法

9.5 数值稳定性和数值色散分析

9.6 时域多分辨分析法的应用

9.7 基于双正交基的MRTD

第十章时域有限差分的并行化

10.1 电磁场计算并行化研究的必要性和可行性

10.2 并行算法设计和并行程序设计

10.3 时域有限差分法的并行算法

10.4 并行计算效率的验证

参考文献

电磁场计算中的时域有限差分法

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