用于模拟含多层非均匀介质结构中电磁场的三维混合数值方法
A 3-D Hybrid Numerical Method for Simulating Electromagnetic Fields in Structures with Multiple Inhomogeneous Layered Media
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中文总结 AI 辅助
该研究提出一种三维混合数值方法（HNM），结合三维数值模式匹配（NMM）与混合有限元方法（MFEM），用于模拟含多层非均匀介质结构的电磁散射，兼具降维优势，可高效解决相关散射问题。
中文摘要 AI 辅助
本文提出一种三维混合数值方法（HNM），用于模拟与任意三维非层状散射区域耦合的多层非均匀介质结构中的电磁散射问题。该方法将三维数值模式匹配（NMM）方法与基于树-余树的混合有限元方法（MFEM）相结合：在NMM中，三维层状介质中的场被约化为二维波导本征模的叠加；而MFEM则对三维散射区域进行离散化。因此，HNM兼具传统混合MM/FEM方法与纯NMM方法的降维优势。数值实验表明，HNM为解决嵌入层状介质中的非层状区域散射问题提供了一种高效的替代方案。
英文摘要
A three-dimensional (3-D) hybrid numerical method (HNM) is presented for electromagnetic scattering in structures with multiple inhomogeneous layered media coupled to an arbitrary 3-D non-layered scattering region. It integrates the 3-D numerical mode-matching (NMM) method with a tree-cotree-based mixed finite element method (MFEM). In the NMM, the fields in the 3-D layered media are reduced to a superposition of 2-D waveguide eigenmodes, while the MFEM discretizes the 3-D scattering region. The HNM thus inherits the dimensionality-reduction advantages of both conventional hybrid MM/FEM and pure NMM. Numerical experiments show that the HNM provides an effcient alternative for scattering problems involving non-layered regions embedded in layered media.
