基于向量边缘元素的旋转表面截断三维电磁散射分析

本文提出了一种基于向量边缘元素的旋转表面截断三维电磁散射分析方法。该方法基于 [6] 中的公式，采用旋转边界表面，建议在有限元区域中采用基于节点的四面体扩展和傅里叶模态方位扩展，以及沿着旋转生成器的 Hermite 多项式函数来扩展积分方程。[7] 中给出了一个类似的针对任意散射体的二维公式。本文中的一般三维公式建立在先前的 [6]、[7] 研究基础之上，沿用 [6] 中使用旋转边界来截断有限元网格的方法。

本文中的工作利用向量边缘元素来离散化 Helmholtz 波动方程，并沿着生成器采用分段三角形函数来高效地模拟网格截断表面。向量边缘元素自然地强制实现了在完全导电表面处的边界条件，不允许产生应用节点元素时遇到的寄生场的产生。它们也产生更少的非零条目在结果稀疏方程中，相对于节点元素。这种方法在模拟近场和远场方面具有广泛的适用性，如本文中所展示的大量计算所示。关于这种公式的完整而详细的描述已在 [IS] 中给出。