用于分析 moderately 导电圆柱体瞬态电磁散射的时域辅助源方法
经典物理
2026-01-13 v1 计算物理
摘要
本文提出了一种将辅助源法 (MAS) 结合标准阻抗边界条件 (SIBC) 的时域实现方法，用于处理涉及具有有限但 moderate 导电性圆柱体的电磁散射问题。该方法聚焦于使用一阶 SIBC 求解二维问题，当圆柱体的导电性足够高于其介电常数乘以最大谱频率时有效。该 regime 包括越来越多用于实际无线电频率应用的 moderate 导电材料——如碳基复合材料、导电聚合物和掺杂介电体，包括可穿戴电子器件、电磁干扰屏蔽和生物医学传感器。在上述有效性条件下，入射波与散射体之间的相互作用主要由表面效应主导，这允许在无需计算内部场的情况下进行高效且准确的建模策略。发展了时域 MAS-SIBC 方法的理论公式，随后对各种几何形状进行了广泛的数值测试，其横截面为闭合曲线，包括圆形、椭圆形、超圆形、圆角三角形和倒置椭圆形散射体。还测试了平面几何体。所有结果均与解析解和商业频域求解器验证，证明了所提出方法的准确性和实际潜力。这些发现表明，时域 MAS-SIBC 为建模 even moderate 导电材料的散射提供了一种有前景且计算高效的方法。
关键词
引用
@article{arxiv.2508.05217,
title = {A Time-Domain Method of Auxiliary Sources for Efficient Analysis of Transient Electromagnetic Scattering by Moderately Conductive Cylinders},
author = {Minas Kouroublakis and Nikolaos L. Tsitsas and Yehuda Leviatan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.05217},
year = {2026}
}