从唯一性定理到场计算

本文分别给出电磁场唯一性定理和定量计算电磁场两者所需要的条件，讨论两个条件之间的差异和关联。边值问题的例子演示了在满足场唯一性条件后，求解边值问题得到计算电磁场所需要的条件。本文探讨课程中不同部分内容间的逻辑关联，在教学中强化知识点间的内在关系，将有助于学生更完整理解和掌握所学的课程内容。     

最小二乘边界配点法在电磁场边值问题数值分析中的应用

进行了最小二乘边界配点法在电磁场边值问题数值分析中的应用研究。对ＴＥＭ传输线和波导本片值等问题进行了计算，计算结果与其它方法的计算相结果吻合。应用ＬＳＢＰＭＭ进行电磁场边值问题数值分析有概念明确，占用计算机内存少、节省机时和使用方便等优点。     

球面镜像法的讨论

镜像法是静电场边值问题中的重要方法,是电磁场教学中的重点之一.本文对球面的镜像法展开讨论,通过教学中得到的反馈和总结,以唯一性定理为基础,使用待定系数法,重新推导了球面镜像法的镜像电荷及其摆放位置.本文推导使用更一般的假设,推导过程更详细,可以作为"电磁场与电磁波"课程的教师和学习者有益的参考.     

曲边域上二维电磁场边值问题的直线法分析

到目前为止,直线法仅应用于矩形域或复合矩形域上的电磁场边值问题。本文基于复合矩形域上的直线法原理,建立了曲边域上二维电磁场边值问题的直线法模型,并以方—圆过渡波导中主模的截止波长和矩形波导E面拐角的等效电路参量的计算为例验证了该模型的准确性,同时体现出该方法公式推导简单,计算量小的优点。     

基于MATLAB的电磁场数值分析

本文介绍了电磁场的数值计算方法以及如何应用MATLAB来实现.通过具体实例,介绍了有限差分法和有限单元法在二维静态电磁场边值问题数值求解中的优越性.     

运动薄壳体上电磁场平均边界条件

考虑到采用电磁场精确边界条件处理电磁屏蔽问题的复杂性,为简化电磁屏蔽边值问题的分析及计算,本文利用局部平面波近似法,导出了运动薄导体壳上电磁场的平均边界条件,计算结果表明用该边界条件完全可以取代电磁场的精确边界条件.     

变边界条件下的电磁场边值问题解析研究

对于变边界条件的电磁场边值问题求解,由于其相应解析解表达式中的系数确定较为困难,通常都是采用数值计算的方法。文中通过对一道变边界条件电磁场分布问题使用分离变量法求解析解,灵活使用了对应系数相等的思想,得到完善解析解。求解过程中具体应用了复数对应相等,实数指数对应相等,弦函数与其复变数间的切换等方法,为求解类似问题探索了一条途径。     

改进的稀疏近似逆预条件算法求解电磁场边值问题

提出了一种MAINV稀疏近似逆预条件算法,用于改善电磁场边值问题的有限元分析所产生的的线性系统的迭代求解。该预条件子是在基本AINV算法基础上,在分解过程中对可能导致算法崩溃的极小主元进行实时补偿,从而获得高质量的预条件子。数值结果表明,MAINV预条件子对SQMR以及若干经典迭代法的加速效果十分明显;此外,与其他常规预条件子相比较,MAINV具有更好的求解性能。     

有限元法求解两维散射问题全域数值边界条件及其应用

本文提出全域数值边界条件的概念和方法,并以两维散射问题有限元解法为例,说明它在开域电磁场问题偏微分方程数值解法中的应用。与各种相同类型的数值解法相比,本文方法在计算精度和效率诸方面均具有优势,并具有处理更加复杂的电磁场边值问题的能力。     

运动薄板的平均边界条件

考虑到利用精确边界条件处理电磁屏蔽问题的复杂性,为简化电磁屏蔽边值问题的分析与计算,该文在平均边界条件的基础上给出了运动薄板电磁屏蔽边值问题求解的一种新的近似方法。通过编程上机计算,得到了运动薄板近似传输系数的值,经与精确边界条件下运动薄板准确传输系数的值比较,发现两种结果符合得很好。这表明本文中的方法不仅是简便易行的,且可以足够准确地描述薄板两侧电磁场的分布情况。     

类比教学法在工程电磁场教学中的实践

本文提供了笔者在电气工程及其自动化专业主干课“工程电磁场”教学中运用与电气工程及其自动化专业另一门主干课“电路”类比的教学方法，主要包括课程思想方法、静/恒定电磁场边值问题与电路暂态问题等两方面的类比，并在课程教学中进行了实践。     

分析电磁场计算中的无网格局部Petrov-Galerkin方法

社会的快速发展离不开电厂的快速发展,在电厂的运行当中,电磁场的计算是一个非常重要的工作环节,需要严谨地进行,否则会对电厂造成一定的消极影响。在研究电磁场的过程中,电磁场计算中的无网格局部Petrov-Galerkin方法是一个重点部分,尽管计算非常的复杂,而且公式较多,涉及范围很广,但能够更好地研究电磁场,所以科研人员依然在这个方面投入了大量的时间和精力。     

“工程电磁场”课程教学方法探讨

"工程电磁场"课程基本概念抽象,对数学知识要求高,课程涉及问题复杂。笔者从边值问题BVP入手,应用Matlab软件和ANSYS软件,以课堂仿真例子来展示建立边值问题的基本概念,通过仿真作业提高学生对边值问题求解过程的系统了解,以实验的方式提高学生学习兴趣,巩固其理论知识,并结合工程问题为仿真作业和实验建立了丰富的边值问题库。     

在三层介质中运动的时谐水平偶极子产生的电磁场

 为了使舰船轴频电磁场能被真正应用于新型水雷武器引信,本文求解了在三层介质中运动的时谐水平偶极子在固定场点产生的电磁场.求解过程分为两步,首先求解静止时谐偶极子在介质中的固定场点产生的电磁场,然后通过狭义相对论的洛仑兹变换,得到匀速运动的时谐电偶极子在固定场点产生的电磁场.以浅海中低速运动的极低频时谐水平偶极子为例,对其产生的电磁场进行了数值计算,并且通过对比分析不同条件下的计算结果得出了一些有价值的结论.最后通过将计算结果与试验数据的对比,验证了本文的实用性和正确性.     

有限元法及其在“工程电磁场”教学中的应用

将有限元法与"工程电磁场"教学相结合,突出有限元软件在电磁场数值计算仿真教学中的作用。文章阐述了二维电磁场问题的有限元基本原理,简单介绍了有限元软件ANSYS求解电磁场问题的步骤,并且通过具体例子说明有限元软件数值仿真在"工程电磁场"教学中对学生加深电磁场问题理解的直观作用,同时说明了仿真教学对拓展学生知识面,提升学生动手能力,提高学生学习兴趣等方面的作用。     

高阶张量阻抗边界条件的纵向电磁场分量表达式

首先导出转换矩阵表示的有导体或各向同性介质衬底的旋转对称双各向异性媒质平面的精确阻抗张量。然后利用多项式近似和横向与纵向场分量的基本方程组推导出相应的近似高阶张量阻抗边界条件。该阻抗边界条件是用纵向电磁场分量表示的二个关系式,表达式中的阻抗和导纳算符是介质涂层平面法向导数的三次幂多项式。所导出的高阶张量阻抗边界条件能够直截了当地模拟双各向异性介质涂层对电磁场的影响,并能够方便有效地简化相关电磁场边值问题的求解。     

电磁场数值计算中的内插和外推

内插和外推算法是电磁场领域的常用算法，它在天线设计、微波技术、雷达目标散射建模等各种电磁场计算领域都要用到。因此内插和外推算法的成功应用，直接关系到电磁场数值计算技术的计算效率。文章主要介绍了内插和外推算法在电磁场数值计算中的应用背景，提出了当前所面临的问题；列举了一些常用的内插和外推算法以及国内外一些新算法的应用，介绍了作者在这方面的工作以及一些看法。     

地闪弯曲通道在不同观察尺度下的回击电磁场特征分析

基于偶极子法建立了弯曲通道中任意倾斜通道段产生雷电回击电磁场的三维计算模型, 给出了空间倾斜通道微元在柱坐标系下激发电磁场的解析表达式, 以此为基础, 研究了弯曲地闪通道的观察尺度对首次回击和后继回击电磁场计算的影响.结果表明:通道弯曲是导致雷电回击电磁场波形出现振荡的直接原因, 无论是首次回击还是后继回击, 近区电场基本上不会因为通道弯曲而出现振荡, 通道弯曲及其观察尺度也基本不会影响所计算回击电磁场初始峰值(近场区和过渡场区的电场波形为初始拐点)的上升时间, 但会影响回击电磁场波形的初始峰值(或初始拐点)、波形的振荡起伏程度以及波形的频谱能量分布, 且通道的观察尺度越小、观测点的距离越远、通道回击电流的上升时间越短, 对应回击电磁场波形中的振荡起伏越明显.     

工程电磁场综合实验设计

为了提高学生的学习兴趣,综合掌握工程电磁场基本原理,基于静电场等电位线绘制实验,本文设计了一项工程电磁场综合实验。实验室在原先实验内容基础上增加两个内容。一是增加电磁场数值计算实验,即用电磁场数值分析软件分析五种电极板中等电位线和电场线等。二是增加了悬浮导体电位的计算实验。通过该实验进一步提高学生的工程电磁场基本知识和灵活运用工程电磁场概念的能力。     

时域有限差分法的收敛性

本文通过计算实例讨论了时域有限差分法的收敛性问题。计算了在平面波照射下无限长介质柱中的电磁场分布。把不同空间和时间步长时的计算结果,与用解析法所获得的结果进行比较,证明时域有限差分法有较好的收敛特性。对具有不同空间分辨率的人体二维非均匀块状模型中吸收电磁能量分布的计算表明,在高度非均匀介质中的场分布,仍然保持较好的收敛性。这些讨论从一个侧面提供了选取网格步长的依据。