用于导体直流分析的广义标量势积分方程公式

导体的静电建模是多种应用中的基本挑战，包括电气互连中寄生效应的预测、偏置网络的设计，以及生物、微机电和传感系统的建模。边界元方法（BEM）可成为这些问题的有效仿真工具，因为它仅需表面网格即可对三维物体建模。然而，现有的BEM公式可能具有局限性，因为它们做出了针对特定应用的假设。例如，电容提取公式通常假设每个导体表面具有恒定电势标量，无法用于建模流动电流，也无法提取电阻。在建模稳态电流时，许多现有技术未解决数学上的挑战，例如表示导体内部区域的算子相关的零空间。我们提出了一种更通用的基于电势标量的BEM框架，以统一方式对各种场景下的导电物体进行建模。该框架不做限制性的特定应用假设，并以直观且严谨的方式处理了上述算子零空间。来自不同应用的数值算例证实了所提方法的准确性与通用性。