内容发布更新时间 : 2024/12/28 22:14:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

计算电磁学是一个古老而又充满活力的学科,在物理&EE版块转了一下，发现没有此方面的话题，因此本人开个帖子,抛砖引玉,希望为对计算电磁学感兴趣的同学提供一个交流的平台. 计算电磁学经过数十年的发展,取得了辉煌的成就,目前已形成三足鼎立的局面,矩量法(MoM),有限元法(FEM),时域有限差分法(FDTD).随着电磁学的发展，新一轮的研究热潮正在酝酿之中,本人愚见，以为以下方向将是近期研究热点,欢迎各位排砖,扔鸡蛋. 1.超宽带电磁算法

目前雷达领域研究的热点之一在超宽带雷达,雷达是一个系统的东西，超宽带雷达的研究必然会引起从超宽带信号处理算法到超宽带电磁算法的研究.目前的商用软件尚不能很好的解决超宽带的电磁问题.CST可以算，但MS精度不太好.HFSS只有逐点去算，这显然是很耗时的,而且HFSS很致命的问题就是不能求解大规模的问题(内存限制).FEKO采用了MLFMA,可以实现大规模问题的求解,但其内核矩量法限制了它的应用范围，而且在解决超宽带问题上也是很耗时的。

UIUC计算电磁中心的J.M. Jin授和他的学生Z. Lou,对时域有限元进行了研究,并将它用于宽带天线的建模和分析,随后还提出了各种变形的时域有限元,进一步提高了效率,降低了内存需求，最终还研究了并行时域有限元.时域有限元仍有可以改进的地方，主要是在基函数的选择上，提出新的，鲁棒性好的基函数将会是下一时期的研究热点.此外，矩阵方程条件数的改善也有待研究. 2.RFIC精确建模

另一个研究热点是RFIC的建模,目前UIUC计算电磁中心的W.C. Chew教授致力于此方面的工作.W.C. Chew首次将MLFMA算法成功用于超大规模电磁散射问题的求解,与Demaco公司联合推出FISC及其并行版本ScaleMe.将电磁散射问题的研究推向了极致,首次成功求解了未知量达1000万的电磁散射问题，为此项研究划上了一个圆满的句号.目前,Chew教授主要兴趣转向了RFIC的精确建模.当前的商用软件,在对付高频段的问题时都是无能为力的，无法得到精确解,所以有的实验室付出昂贵的代价购买价值千万的实验仪器,就是因为频段升高时,所有的商用软件都无能为力,且此实验仪器十分娇贵，保养费用很高,操作也需要专门培训.因此如能在RFIC的精确建模方面有所突破，从而在一定程度上取代该实验设备,将会带来巨大的经济效益,同时也有深远的学术影响. Carleton大学的Q.J. Zhang教授,将神经网络用于RFIC的建模,并推出了相应的软件,目前应在致力于该软件并行版本的开发,但神经网络只是近似模型，仍不能算精确. RFIC精确建模,应是下一时期的研究热点. 3.电磁优化算法

此外，优化算法也是计算电磁学中不错的方向，可以直接与应用挂钩，但此方向多是将已有优化算法,如基因算法,微分演进算法等,应用到电磁学领域，应属于应用型研究.

当年的MLFMA曾在计算电磁学领域引起了一股研究热潮,其文章之多，其跟随之众,其景之繁荣,令人追忆不及,曾经的繁华,成就了一批国内外学者,而今已是明日黄花,凄凄惨惨,令人扼腕叹息!但其辉煌之成就，将永远载入计算电磁学之史册,令后人瞻仰不已!

故人仍在,繁华已逝,然英雄暮年,壮志犹存，祝愿W.C. Chew教授能在新的研究领域内有所突破!期待计算电磁学领域新一轮的研究热潮! 本人学识有限,欢迎大家补充!