麦克斯韦方程时域无反射边界条件及其在电磁隐身斗篷精确模拟中的应用
数值分析
2020-06-01 v1 数值分析
数学物理
math.MP
摘要
本文给出电磁散射问题中时域无反射边界条件（NRBC）所涉及时间卷积核函数的解析公式。此类精确公式本身即可导出精确高效算法，用于计算 中时域麦克斯韦系统区域缩减的 NRBC。本文第二重目的是推导电磁隐身斗篷的新时域模型。与现有模型不同，它只含一个未知场，且看似复杂的卷积可像 NRBC 中的时间卷积一样高效计算。斗篷层中的控制方程对一般几何（如球形或多边形层）均有效。此处我们旨在模拟球形隐身斗篷。我们利用径向分层色散介质与特殊几何，发展了高效的矢量球谐（VSH）-谱元法以精确模拟。与有限的 FDTD 模拟结果相比，所提方法在精度与计算代价上均最优。事实上，计算时间的节省十分显著。
引用
@article{arxiv.2005.14197,
title = {On time-domain NRBC for Maxwell's equations and its application in accurate simulation of electromagnetic invisibility cloaks},
author = {Bo Wang and Zhiguo Yang and Lilian Wang and Shidong Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14197},
year = {2020}
}