电磁场边值问题区域分解方法

成果介绍

随着电子科学技术的快速发展及其应用范围的不断扩大，特大复杂电磁问题的求解逐渐成为计算电磁学领域的世界性难题。区域分解方法在应用于特大电磁问题时能够大幅度地降低内存，提高计算效率，已成为国际研究热点。本项目组是国际上较早从事电磁场区域分解算法的研究组之一，并系统深入地研究了电磁场Lap丨ace方程、Helmholtz方程、频域和时域Maxwell方程以及电磁场积分方程的区域分解方法

技术创新点及参数

（1）针对Laplace方程，首次建立了基于重叠型和非重叠型区域分解方法的超大规糢集成电路互连参数提取算法.

（2）针对特大三维目标的电磁散射问题，首次建立了表面枳分方程的重叠型区域分解算法，并结合多层快速多极子算法于2007年在普通工作站上实现了未知量超过1000万的特大电磁散射问题的求解。

（3）针对大规糢有限周期阵列电磁问题的三维Maxwell方程，提出了部分基础解向量非 重叠型区域分解算法，论文发表在IEEE Trans, on AP等刊物上，并在个人计算机上求解了 上千单元微带阵列、光子晶体波导等电磁问题，在普通工作站上求解了未知量达85亿的有限周期阵列问题。

（4）针对时域Maxwell方程，提出了局部坐标系时域有限差分(FDTD)重叠型区域分解算 法和远距信息传递FDTD非重叠型区域分解算法，并解决了 E-面等相位扇形喇叭电磁辐射、 稀疏多物体电磁散射等问题。针对SIW结构，提出了基于T-L校正的FDTD重叠型区域分解算法。

（5）针对频域Helmholtz和Maxwel丨方程，首次建立了频域有限差分重叠型区域分解算 法，论文发表在IEEETrans.onMTT等刊物上，并在个人计算机上实现了特大导体柱电磁散 射分析和复杂多层微波电路与天线的精确仿真。

市场前景

项目组基于以上研究成果正在发展针对电磁散射、辐射、电波传播预测和多层电路参数 提取等问题的仿真软件。