薄片体积分方程求解器：用于模拟各向异性超材表面的方法
计算物理
2026-04-24 v1 数值分析
数值分析
摘要
提出一种薄片(TS)体积分方程(VIE) formulation，融合广义薄片过渡条件(GSTCs)，用于模拟三维(3D)各向异性超材表面。该超材表面被表示为等效TS，其本构张量从GSTC susceptibility张量中推导得出。通过引入TS近似，控制方程的VIE被简化为表面积分方程(SIE)，其中切向和法向通量密度分量被视为独立的未知数，分别采用罗韦尔逊-格林斯顿(Rao-Wilton-Glisson)基函数和脉冲基函数进行离散化。与基于常规SIE的传统GSTC方法相后者仅表示切向场，本文提出的框架严格施加包括法向场相互作用在内的各向异性GSTCs，同时保留了基于通量的VIE特征。数值实例表明，所提出的TS-VIE-GSTC求解器在极化旋转、完美反射、多方向衰减和斜面相位移变换等方面具有良好的准确性和鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2604.21474,
title = {A Thin Sheet Volume Integral Equation Solver for Simulation of Bianisotropic Metasurfaces},
author = {Sebastian Celis Sierra and Meruyert Khamitova and Ran Zhao and Sadeed Bin Sayed and Hakan Bagci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.21474},
year = {2026}
}