《電磁場數值計算與仿真分析》主要討論基於時域有限差分方法的電磁場仿真分析技術，依次介紹了有限差分方法的基本概念、電磁場時域有限差分法的原理與實現、電磁場仿真計算平台的構建、電磁場理論與微波工程問題的仿真計算、電磁場並行計算方法研究等內容。書中注重理論和實踐的結合，在闡明算法原理的基礎上，詳細介紹了自行建立仿真系統的方法，並用豐富的計算實例說明了如何進行實際的仿真計算與分析。在附錄中列出了相關的計算機知識，以供需要時查閱。
基本介紹
- 書名：電磁場數值計算與仿真分析
- 出版社：國防工業出版社
- 頁數：256頁
- 開本：16
- 品牌：國防工業出版社
- 作者：邢峰
- 出版日期：2014年6月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787118093933
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《電磁場數值計算與仿真分析》可以作為電磁場與微波技術專業有關課程的教學用書，也可供從事電磁場理論研究和微波工程設計的相關人員參考。
圖書目錄
第1章電磁場理論基礎1
1.1電磁理論的物理基礎1
1.2麥克斯韋方程組5
1.3媒質的特性與本構方程10
1.4能量與功率13
1.5波動方程15
1.6電磁場中的輔助位函式16
第2章時域有限差分法的基本概念21
2.1時域有限差分方法的基本原理21
2.2邊界條件26
2.2.1理想導電體與理想導磁體邊界27
2.2.2解析形式的吸收邊界條件28
2.2.3基於匹配衰減材料的吸收邊界條件31
2.3數值色散36
2.4穩定性分析39
2.5複雜媒質的處理方法44
2.5.1有耗媒質44
2.5.2色散媒質45
2.6傳輸線方程的數值解法47
2.6.1傳輸線模型48
2.6.2傳輸線方程的數值解50
第3章電磁場時域有限差分方法56
3.1概述56
3.2Yee格線與三維疊代算法59
3.3數值色散和穩定性分析64
3.4激勵源的設定67
3.4.1源隨時間變化的形式67
3.4.2常用的激勵源模型69
3.5Mur吸收邊界條件72
3.6完全匹配層吸收邊界條件76
3.6.1場分裂方法76
3.6.2單軸媒質完全匹配層吸收邊界條件80
第4章Meep電磁仿真系統的組成與構建86
4.1Linux系統的命令行操作方式86
4.2Linux系統中軟體安裝方法91
4.2.1源碼安裝92
4.2.2二進制包安裝 94
4.3Meep電磁場仿真系統的組成99
4.4Meep電磁場仿真系統的構建101
4.4.1Unix和Linux系統上以源碼方式安裝102
4.4.2Linux和BSD系統上用二進制包安裝106
4.4.3其他作業系統上的安裝方法107
4.5Scheme語言的編程環境108
4.5.1Guile的安裝與使用109
4.5.2Guile環境下的Scheme語言程式設計109
4.5.3Scheme與C混合編程112
4.6數據管理與過程控制116
4.6.1libctl的設計原則117
1.1電磁理論的物理基礎1
1.2麥克斯韋方程組5
1.3媒質的特性與本構方程10
1.4能量與功率13
1.5波動方程15
1.6電磁場中的輔助位函式16
第2章時域有限差分法的基本概念21
2.1時域有限差分方法的基本原理21
2.2邊界條件26
2.2.1理想導電體與理想導磁體邊界27
2.2.2解析形式的吸收邊界條件28
2.2.3基於匹配衰減材料的吸收邊界條件31
2.3數值色散36
2.4穩定性分析39
2.5複雜媒質的處理方法44
2.5.1有耗媒質44
2.5.2色散媒質45
2.6傳輸線方程的數值解法47
2.6.1傳輸線模型48
2.6.2傳輸線方程的數值解50
第3章電磁場時域有限差分方法56
3.1概述56
3.2Yee格線與三維疊代算法59
3.3數值色散和穩定性分析64
3.4激勵源的設定67
3.4.1源隨時間變化的形式67
3.4.2常用的激勵源模型69
3.5Mur吸收邊界條件72
3.6完全匹配層吸收邊界條件76
3.6.1場分裂方法76
3.6.2單軸媒質完全匹配層吸收邊界條件80
第4章Meep電磁仿真系統的組成與構建86
4.1Linux系統的命令行操作方式86
4.2Linux系統中軟體安裝方法91
4.2.1源碼安裝92
4.2.2二進制包安裝 94
4.3Meep電磁場仿真系統的組成99
4.4Meep電磁場仿真系統的構建101
4.4.1Unix和Linux系統上以源碼方式安裝102
4.4.2Linux和BSD系統上用二進制包安裝106
4.4.3其他作業系統上的安裝方法107
4.5Scheme語言的編程環境108
4.5.1Guile的安裝與使用109
4.5.2Guile環境下的Scheme語言程式設計109
4.5.3Scheme與C混合編程112
4.6數據管理與過程控制116
4.6.1libctl的設計原則117
4.6.2控制檔案的基本組成117
4.6.3libctl中的函式參考120
第5章波導和微帶線的仿真計算125
5.1Meep仿真系統編程基礎125
5.2二維電磁問題仿真分析131
5.3矩形波導及其不連續性分析139
5.3.1矩形波導的解析求解與數值仿真139
5.3.2波導系統的網路參數145
5.3.3波導不連續性的仿真分析148
5.4微帶電路的仿真計算153
5.4.1微帶線的基本結構與電磁特性154
5.4.2微帶電路的仿真計算157
5.5諧振腔的仿真計算165
5.5.1諧振腔概述165
5.5.2諧振腔的仿真計算實例169
第6章天線問題的仿真計算175
6.1天線問題的計算基礎175
6.1.1等效原理175
6.1.2輻射場計算178
6.2口徑面天線的仿真計算179
6.3一般天線的仿真計算187
第7章並行電磁場計算初步203
7.1並行計算的基本概念203
7.1.1並行計算機的體系結構203
7.1.2常用的並行計算系統206
7.1.3並行編程模型207
7.1.4並行計算的基本過程209
7.2並行計算環境的構建210
7.2.1PC機集群系統210
7.2.2訊息傳遞接口MPI214
7.3Meep仿真系統中的並行程式設計217
7.3.1Meep仿真系統的C++語言接口217
7.3.2Meep仿真系統的並行程式設計221
附錄ALinux作業系統簡介227
A.1Linux作業系統簡史227
A.2Linux作業系統的安裝與使用230
A.3Linux作業系統上的程式設計235
附錄BScheme程式設計語言基礎240
B.1概述240
B.2數據類型242
B.3變數和作用域249
B.4程式流程控制250
B.5過程的定義與調用254
參考文獻256"
4.6.3libctl中的函式參考120
第5章波導和微帶線的仿真計算125
5.1Meep仿真系統編程基礎125
5.2二維電磁問題仿真分析131
5.3矩形波導及其不連續性分析139
5.3.1矩形波導的解析求解與數值仿真139
5.3.2波導系統的網路參數145
5.3.3波導不連續性的仿真分析148
5.4微帶電路的仿真計算153
5.4.1微帶線的基本結構與電磁特性154
5.4.2微帶電路的仿真計算157
5.5諧振腔的仿真計算165
5.5.1諧振腔概述165
5.5.2諧振腔的仿真計算實例169
第6章天線問題的仿真計算175
6.1天線問題的計算基礎175
6.1.1等效原理175
6.1.2輻射場計算178
6.2口徑面天線的仿真計算179
6.3一般天線的仿真計算187
第7章並行電磁場計算初步203
7.1並行計算的基本概念203
7.1.1並行計算機的體系結構203
7.1.2常用的並行計算系統206
7.1.3並行編程模型207
7.1.4並行計算的基本過程209
7.2並行計算環境的構建210
7.2.1PC機集群系統210
7.2.2訊息傳遞接口MPI214
7.3Meep仿真系統中的並行程式設計217
7.3.1Meep仿真系統的C++語言接口217
7.3.2Meep仿真系統的並行程式設計221
附錄ALinux作業系統簡介227
A.1Linux作業系統簡史227
A.2Linux作業系統的安裝與使用230
A.3Linux作業系統上的程式設計235
附錄BScheme程式設計語言基礎240
B.1概述240
B.2數據類型242
B.3變數和作用域249
B.4程式流程控制250
B.5過程的定義與調用254
參考文獻256"
