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模拟具有多个非均匀分层介质结构中电磁场的三维混合数值方法

计算物理 2026-08-04 v1 数值分析
作者: Jie Liu , Taihe Li , Ke Chen , Mingwei Zhuang , Qing Huo Liu
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摘要

提出了一种三维 (3-D) 混合数值方法 (HNM)，用于具有多个非均匀分层介质且耦合到任意三维非分层散射区的结构中的电磁散射。它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，三维分层介质中的场被简化为二维波导本征模式的叠加，而 MFEM 则对三维散射区进行离散化。因此，HNM 继承了传统混合 MM/FEM 和纯 NMM 的降维优势。数值实验表明，HNM 为涉及嵌入在分层介质中的非分层区域的散射问题提供了一种有效的替代方案。

关键词

混合数值方法 电磁散射 非均匀分层介质 数值模式匹配 混合有限元方法

引用

@article{arxiv.2608.03639,
  title  = {A 3-D Hybrid Numerical Method for Simulating Electromagnetic Fields in Structures with Multiple Inhomogeneous Layered Media},
  author = {Jie Liu and Taihe Li and Ke Chen and Mingwei Zhuang and Qing Huo Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2608.03639},
  year   = {2026}
}

备注

21pages,12 figures