有限元-邊界積分混合方法在電磁散射問題中的應用.pdf

1、有限元法特別適合于解決具有非均勻媒質(zhì)的復雜幾何結(jié)構(gòu)的電磁問題。在電磁學領域內(nèi)，有限元法己廣泛用于解決輻射、散射、波導傳輸及諧振腔等問題。由于對許多目標的電磁現(xiàn)象的輻射及散射分析都涉及到無限區(qū)域，有限元方法需要在離開目標物體一段距離的地方設置吸收邊界條件，這就自然增加了計算量。而基于積分方程的邊界積分方法盡管可以直接分析目標問題，但其不利的一面是產(chǎn)生的矩陣是一個滿陣，因此受到計算機內(nèi)存的限制，只適合于分析電小尺寸問題。為了避開這兩種方法的

2、不利一面同時保留其優(yōu)點，發(fā)展了一種混合算法：有限元一邊界積分混合方法(FE-BI)。該方法的基本原理是引入一個包圍所研究目標的虛構(gòu)邊界，在虛構(gòu)邊界內(nèi)部用有限元方法來分析，在邊界上用邊界元來處理。這兩個區(qū)域中的場在虛構(gòu)邊界上通過場的連續(xù)性耦合起來，從而得到一個內(nèi)部和邊界場解的耦合方程組。 推導了基于四面體剖分的矢量基函數(shù)的有限元公式，編寫了有限元程序，并用該程序計算了波導以及傳輸線內(nèi)的場，程序計算結(jié)果與數(shù)值結(jié)果吻合良好。根據(jù)有限元