E23001Z 计算电磁学

  • Published: 2012-10-10
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开课时间:秋季学期
课程编号:E23001Z 课 时:40 学 分:2 课程属性:专业课 主讲教师:董积平
英文名称:Computational Electromagnetics

教学目的、要求
本课程为电子科学与技术学科电磁场与微波技术专业硕士研究生的专业基础课。本课程讲授计算电磁学中的三个主要方法:矩量法、有限元法、时域有限差分法。同时简略介绍近年来在追求方法计算效率上的几个重要发展;快速多极子技术、共轭梯度快速富里叶变换技术、混合技术。本课程以典型电磁领域实际问题为中心,从解决问题中引出方法;在解决问题中详述方法的原理、运用技巧、程序实现,从求解结果中论述方法的计算性能。
通过本课程的学习,希望学生了解计算电磁学中的主要经典研究成果,领会并掌握运用这门学科知识去解决问题的思路和技巧。

预修课程
电磁场理论
教 材 (略)
主要内容
内容提要:
第一章 电磁场理论中的两个重要原理
等效原理,互易原理。
第二章 矩量法
线天线的矩量法求解,二维散射问题的矩量法求解,三维面目标散射问题的矩量法求解,三维体目标散射问题的矩量法求解。
第三章 有限元法
任意截面形状金属空波导本征值的有限元法求解,任意截面形状介质填充波导本征值的有限元法求解,波导中三维不连续性问题的有限元法求解,三维体目标散射问题的有限元法求解。
第四章 时域有限差分法
二维体目标散射问题的时域有限差分法求解,三维体目标散射问题的时域有限差分法求解,波导中三维不连续性问题的时域有限差分法求解。
第五章 三个快速计算技术
快速多极子技术,共轭梯度快速富里叶变换技术,混合技术。

参考文献
主要参考书:
(1) R.F. Harrington, Field Computation by Moment Methods (2nd edition), New York, IEEE PRESS, 1993.
(2) J.M.Jin, The Finite Element Method in Electromagnetics, New York, Wiley, 1993.
(3) A.Taflove, Computational Electrodynamics, The Finite Difference TimeDomuin Method Bostou Artecth House, 1995.