图书介绍
计算电磁学PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载
- 王秉中编著 著
- 出版社： 北京：科学出版社
- ISBN：7030101693
- 出版时间：2002
- 标注页数：380页
- 文件大小：15MB
- 文件页数：391页
- 主题词：
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图书目录
第一章 绪论1
1.1 计算电磁学的产生背景1
1.1.1 高性能计算技术1
1.1.2 计算电磁学的重要性2
1.1.3 计算电磁学的研究特点2
1.2 电磁场问题求解方法分类4
1.2.1 解析法4
1.2.2 数值法6
1.2.3 半解析数值法7
1.3 当前计算电磁学中的几种重要方法8
1.3.1 有限元法9
1.3.2 时域有限差分法11
1.3.3 矩量法12
1.4 电磁场工程专家系统14
1.4.1 复杂系统的电磁特性仿真14
1.4.2 面向 CAD 的复杂系统电磁特性建模16
1.4.3 电磁场工程专家系统17
第一篇 电磁仿真中的有限差分法19
第二章 有限差分法19
2.1 差分运算的基本概念19
2.2 二维电磁场泊松方程的差分格式22
2.2.1 差分格式的建立22
2.2.2 不同介质分界面上边界条件的离散方法25
2.2.3 第一类边界条件的处理27
2.2.4 第二类和第三类边界条件的处理28
2.3 差分方程组的求解29
2.3.1 差分方程组的特性30
2.3.2 差分方程组的解法32
2.4 工程应用举例34
2.5 标量时域有限差分法43
2.5.1 瞬态场标量波动方程43
2.5.2 稳定性分析44
2.5.3 网格色散误差48
2.5.4 举例49
3.1.1 Yee 的差分算法52
3.1 FDTD 基本原理52
第三章 时域有限差分法Ⅰ——差分格式及解的稳定性52
3.1.2 环路积分解释56
3.2 解的稳定性及数值色散59
3.2.1 解的稳定条件59
3.2.2 数值色散61
3.3 非均匀网格及共形网格64
3.3.1 渐变非均匀网格65
3.3.2 局部细网格68
3.3.3 共形网格71
3.4 三角形网格及平面型广义 Yee 网格76
3.4.1 三角形网格离散化76
3.4.2 数值解的稳定性79
3.4.3 平面型广义 Yee 网格81
3.5 半解析数值模型84
3.5.1 细导线问题84
3.5.2 增强细槽缝公式86
3.5.3 小孔耦合问题88
3.5.4 薄层介质问题91
3.6 良导体中的差分格式95
第四章 时域有限差分法Ⅱ——吸收边界条件98
4.1 Bayliss-Turkel 吸收边界条件98
4.1.1 球坐标系99
4.1.2 圆柱坐标系101
4.2 Engquist-Majda 吸收边界条件102
4.2.1 单向波方程的泰勒级数近似103
4.2.2 Mur 的差分格式106
4.2.3 Trefethen-Halpern 近似展开109
4.2.4 Higdon 算子110
4.3 廖氏吸收边界条件112
4.4 梅-方超吸收边界条件115
4.5 Berenger 完全匹配层(PML)120
4.5.1 PML 媒质的定义120
4.5.2 PML 媒质中平面波的传播121
4.5.3 PML-PML 媒质分界面处波的传播124
4.5.4 用于 FDTD 的 PML127
4.5.5 三维情况下的 PML131
4.5.7 减小反射误差的措施136
4.5.6 PML 的参数选择136
4.6 Gedney 完全匹配层140
4.6.1 完全匹配单轴媒质141
4.6.2 FDTD 差分格式145
4.6.3 交角区域的差分格式150
4.6.4 PML 的参数选取152
第五章 时域有限差分法Ⅲ——若干实用技术153
5.1 激励源技术153
5.1.1 强迫激励源153
5.1.2 总场/散射场体系157
5.2.1 扩展 FDTD 方程161
5.2 集总参数电路元件的模拟161
5.2.2 集总参数电路元件举例162
5.3 近区场到远区场的变换165
5.4 数字信号处理技术169
5.4.1 极点展开模型与 Prony 算法169
5.4.2 线性及非线性信号预测器模型170
5.4.3 系统识别方法及数字滤波器模型172
5.5 应用举例175
5.5.1 均匀三线互连系统175
5.5.2 同轴线馈电天线177
5.5.3 多体问题181
5.5.4 同轴-波导转换器183
5.5.5 波导元件的高效分析186
5.5.6 传输线问题的降维处理189
第六章 基于交变隐式差分方向方法的时域有限差分法——ADI-FDTD 方法196
6.1 ADI-FDTD 基本原理197
6.1.1 ADI-FDTD 差分格式Ⅰ197
6.1.2 ADI-FDTD 差分格式Ⅱ203
6.2 解的稳定性与数值色散207
6.2.1 二维问题的稳定性207
6.2.2 三维问题的稳定性210
6.2.3 增长矩阵212
6.3.1 Gedney 的 PML 媒质中的 ADI-FDTD 格式213
6.3 吸收边界条件213
6.3.2 Berenger 的 PML 媒质中的 ADI-FDTD 格式221
6.4 应用举例224
6.4.1 有耗平行板传输线224
6.4.2 有耗平行板传输线——降维处理229
6.4.3 用混合网格二维 FDTD 算法分析传输线233
第二篇 人工神经网络在电磁建模中的应用241
第七章 人工神经网络模型241
7.1 生物神经元241
7.2 人工神经元模型242
7.2.1 单端口输入神经元242
7.2.2 活化函数243
7.2.3 多端口输入神经元246
7.3 多层感知器神经网络247
7.3.1 单层前传网络247
7.3.2 多层前传网络249
7.4 多层感知器的映射能力250
7.5 多样本输入并行处理251
第八章 用回传算法训练多层感知器253
8.1 神经网络的学习能力253
8.1.1 受控学习方式253
8.1.2 误差校正算法255
8.2 误差回传算法255
8.2.1 初始化256
8.2.2 delta 法则257
8.2.3 计算的两个过程263
8.3 训练模式263
8.4 回传算法的改进265
8.4.1 带矩量修正的广义 delta 法则266
8.4.2 学习速率参数自适应算法“指南”268
8.4.3 delta-delta 学习规则269
8.4.4 delta-bar-delta 学习规则271
8.4.5 Matlab 中的学习参数自适应算法271
8.5 将受控学习看做函数最优化问题273
8.5.1 共轭梯度法273
8.5.2 牛顿法274
8.5.3 Levenberg-Marquardt 近似275
8.6 网络推广276
8.6.1 训练集合大小的确定277
8.6.2 网络结构的优化279
第九章 神经网络与电磁建模280
9.1 正交试验设计282
9.1.1 全组合正交试验设计282
9.1.2 方螺旋电感的神经网络模型283
9.1.3 微带协同馈电系统的神经网络模型285
9.1.4 带状线间隙不连续性的神经网络模型287
9.1.5 部分组合正交试验设计292
9.2.1 中心组合试验设计296
9.2 中心组合试验设计296
9.2.2 单层间互连结构的神经网络模型298
9.2.3 带状线双层间互连结构的神经网络模型302
9.2.4 同轴-波导转换器的神经网络模型305
9.3 随机组合试验设计310
9.3.1 高速互连结构的神经网络模型310
9.3.2 例子312
第十章 知识人工神经网络模型315
10.1 外挂式知识人工神经网络模型316
10.1.1 差值模型和 PKI 模型316
10.1.2 输入参数空间映射模型319
10.1.3 主要元素项分析320
10.1.4 稳健的知识人工神经网络模型323
10.2 嵌入式知识人工神经网络模型326
10.2.1 知识人工神经元326
10.2.2 知识人工神经元三层感知器327
10.2.3 应用实例328
第三篇 遗传算法在电磁优化中的应用333
第十一章 遗传算法基本原理333
11.1 基本的遗传算法334
11.1.1 基本遗传算法的描述334
11.1.2 应用遗传算法的准备工作338
11.1.3 遗传操作344
11.2.1 遗传算法的特点350
11.2 遗传算法的特点及数学机理350
11.2.2 遗传算法的数学机理352
第十二章 遗传算法在电磁优化中的应用356
12.1 天线及天线阵的优化设计356
12.1.1 天线的优化设计356
12.1.2 微带天线的优化设计361
12.1.3 天线阵的优化设计363
12.2 平面型带状结构的优化设计365
12.2.1 稀疏化带状栅的优化设计365
12.2.2 带状电阻栅加载导体带的优化设计366
12.2.3 多层周期性导体带状栅的优化设计367
参考文献371