Адрес e-mail:

Методы вычислительной электродинамики

Методы вычислительной электродинамики


  Задача курса – освоение студентами основных современных вычислительных методов электродинамики и подходов к решению прикладных задач с использованием этих методов, принципов разработки вычислительных алгоритмов для решения задач прикладной электродинамики, получение навыков работы с некоторыми САПР (FEKO, Автокад), используемыми при практическом решении вычислительных задач электродинамики.

   В начале курса рассматриваются способы оценки полей рассеяния (оценки радиолокационной заметности) тел простой формы из лучевых и физических (на основе концепции зон Френеля) соображений. Излагается способ оценки заметности размерного объекта методом физической оптики. Анализируется связь решений двумерных и трёхмерных задач и определяются возможности моделирования трёхмерных задач двумерными.

   Центральное место в курсе занимают особенности использования хорошо разработанных численных методов, таких как методы конечных разностей и конечных элементов с учётом "специфики" электродинамических задач. Рассматривается использование основных теорем электродинамики: единственности, эквивалентности, взаимности, - при построении вычислительных алгоритмов. Анализируются возможности использования при решении задач приближений, характерных именно для электродинамики, таких как задание импедансных, резистивных либо поглощающих граничных условий. Исходя из теоремы Умова-Пойнтинга, рассматриваются возможности определить по результатам вычислений энергетические характеристики процесса: поглощаемую мощность, добротность резонанса. Описываются предсказываемые электродинамикой особенности полей, учёт которых необходим при численном решении задач.

   Рассмотрен декомпозиционный подход к решению задач электродинамики с использованием "сшивания" отдельных областей по матрицам импедансов (адмиттансов) и по матрицам рассеяния.

   Подробно рассматриваются методы поверхностных и объёмных интегральных уравнений, развиваемые на основе решения неоднородного уравнения Гельмгольца с использованием функции Грина. Излагаются современные методы решения задачи рассеяния электромагнитной волны "твердотельными" объектами и тонкопроволочными структурами произвольной формы на основе метода интегральных уравнений. Рассмотрено применение метода интегральных уравнений для анализа периодических систем.

   Излагается метод конечных разностей во временнóй области. Рассматриваются схема Yee дискретизации уравнений Максвелла, условия на временнóй и пространственный дискреты для устойчивости метода.



Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2021 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Противодействие коррупции | Сведения о доходах

Политика обработки персональных данных МФТИ

Техподдержка сайта | API

Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt.ru

МФТИ в социальных сетях