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一种面向宽介电常数和大规模电磁分析的蝴蝶加速体积分方程求解器

数值分析 2022-05-18 v1 计算工程、金融与科学 数值分析

摘要

提出了一种蝴蝶加速的体积分方程(VIE)求解器,用于对非均匀物体的散射进行快速且精确的电磁(EM)分析。该求解器利用分层非对角蝴蝶(HOD-BF)方案来构建系统矩阵并获得其近似逆矩阵,用作预处理器。复杂度分析和数值实验验证了HOD-BF压缩系统矩阵的 O(Nlog2N)O(N\log^2N) 构建成本和预处理器 O(N1.5logN)O(N^{1.5}\log N) 的求逆成本,其中 NN 是高频电磁散射问题中的未知量数目。对于许多实际场景,与 H\mathcal{H} 矩阵加速的VIE求解器相比,所提出的VIE求解器在构建系统矩阵和获得其近似逆矩阵时需要更少的内存和计算时间。通过将其应用于包含宽介电常数值并涉及数百万未知量的大规模规范结构和真实世界结构的电磁分析,证明了所提出求解器的准确性和效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.01730,
  title  = {A Butterfly-Accelerated Volume Integral Equation Solver for Broad Permittivity and Large-Scale Electromagnetic Analysis},
  author = {Sadeed B. Sayed and Yang Liu and Luis J. Gomez and Abdulkadir C. Yucel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01730},
  year   = {2022}
}