本书包含了用于工程应用的电磁场数值分析中几种重要的计算方法。这些内容有：有限差分法（特别是时域有限差分法）；有限元法；基于积分方程的矩量法。选择这三种方法是因为他们代表电磁场数值分析中的三种基本近似。一旦学生熟悉了这三种方法，他们很容易学习其他的数值方法。这部分内容还包含了为求解积分方程的快速算法及结合不同数值方法的混合技术，这些技术能够更有效的处理复杂的电磁问题。随着计算电磁作为分析和仿真电磁问题工具的使用越来越广泛，基于上述内容的计算电磁学课程也越来越受欢迎。这门课程被许多非电磁专业甚至是非电子工程专业的学生选修。
金建铭博士为美国伊利诺伊大学香槟校区（UIUC）电子与计算机工程的罗远祉讲座教授，电磁学实验室和计算电磁中心主任。IEEE会士。著有The Finite Element Method in Electromagnetics, Third Edition和Electromagnetic Analysis and Design in Magnetic Resonance Imaging。与他人合著了Computation of Special Functions，Finite Element Analysis of Antennas and Arrays和Fast and Efficient Algorithms in Computational Electromagnetics。被ISI列入论文引用率最高的作者名单。金建铭博士在国际上被十二所大学和研究机构授予客座、访问或讲座教授，与国内多所重点大学也有学术交流。在电磁场理论与数值计算方法研究领域有重大的影响力，曾获国际领域的计算电磁学奖和IEEE的戴振铎杰出教育家奖。
金建铭博士为美国伊利诺伊大学香槟校区（UIUC）电子与计算机工程的罗远祉讲座教授，电磁学实验室和计算电磁中心主任。IEEE会士。著有The Finite Element Method in Electromagnetics, Third Edition和Electromagnetic Analysis and Design in Magnetic Resonance Imaging。与他人合著了Computation of Special Functions，Finite Element Analysis of Antennas and Arrays和Fast and Efficient Algorithms in Computational Electromagnetics。被ISI列入论文引用率最高的作者名单。金建铭博士在国际上被十二所大学和研究机构授予客座、访问或讲座教授，与国内多所重点大学也有学术交流。在电磁场理论与数值计算方法研究领域有重大的影响力，曾获国际领域的计算电磁学奖和IEEE的戴振铎杰出教育家奖。
第8章 有限差分法
8.1 有限差分公式
8.2 一维问题分析
8.2.1 扩散方程的求解
8.2.2 波动方程的求解
8.2.3 稳定性分析
8.2.4 数值色散分析
8.3 二维分析
8.3.1 时域分析
8.3.2 频域分析
8.4 Yee网格
8.4.1 二维分析
8.4.2 三维分析
8.5 吸收边界条件
8.5.1 一维吸收边界条件
8.5.2 二维吸收边界条件
8.5.3 理想匹配层
8.6 色散媒质的模拟
8.6.1 递归卷积法
8.6.2 辅助微分方程法
8.7 波激励及远场计算
8.7.1 波激励的模拟
8.7.2 近远场变换
8.8 小结
参考文献
习题
第9章 有限元法
9.1 有限元法概述
9.1.1 一般原理
9.1.2 一维算例
9.2 标量场的有限元分析
9.2.1 边值问题
9.2.2 有限元公式的建立
9.2.3 应用算例
9.3 矢量场的有限元分析
9.3.1 边值问题
9.3.2 有限元公式的建立
9.3.3 应用算例
9.4 时域有限元分析
9.4.1 边值问题
9.4.2 有限元公式的建立
9.4.3 应用算例
9.5 时域间断伽辽金法
9.5.1 时域间断伽辽金法的基本思想
9.5.2 中心通量时域间断伽辽金法
9.5.3 迎风通量时域间断伽辽金法
9.5.4 应用算例
9.6 吸收边界条件
9.6.1 二维吸收边界条件
9.6.2 三维吸收边界条件
9.6.3 理想匹配层
9.7 数值计算中的几个实际问题
9.7.1 网格生成
9.7.2 矩阵求解方法
9.7.3 高阶单元
9.7.4 曲边单元
9.7.5 自适应有限元分析
9.8 小结
参考文献
习题
第10章 矩量法
10.1 矩量法概述
10.2 二维分析
10.2.1 积分方程的建立
10.2.2 导电柱体的散射
10.2.3 导体条带的散射
10.2.4 均匀介质柱体的散射
10.3 三维分析
10.3.1 积分方程的建立
10.3.2 导体线的散射和辐射
10.3.3 导电物体的散射
10.3.4 均匀介质体的散射
10.3.5 非均匀介质体的散射
10.4 周期结构的矩量法分析
10.4.1 平面周期贴片阵的散射
10.4.2 离散旋转体的散射
10.5 微带天线和微带电路的矩量法分析
10.5.1 积分方程的建立
10.5.2 矩量法求解
10.5.3 格林函数的计算
10.5.4 远场计算及应用实例
10.6 时域矩量法
10.6.1 时域积分方程
10.6.2 时间步进求解
10.7 小结
参考文献
习题
第11章 快速算法和混合技术
11.1 快速算法介绍
11.2 共轭梯度-快速傅里叶变换法
11.2.1 导电带与导电线的散射
11.2.2 导电平板的散射
11.2.3 介质体的散射
11.3 自适应积分法
11.3.1 平面结构的分析
11.3.2 三维物体的分析
11.4 快速多极子法
11.4.1 二维分析
11.4.2 三维分析
11.4.3 多层快速多极子算法
11.5 自适应交叉近似算法
11.5.1 低秩矩阵
11.5.2 自适应交叉近似
11.5.3 矩量法求解中的应用
11.6 混合技术简介
11.7 有限差分与有限元混合方法
11.7.1 时域有限元与时域有限差分之间的关系
11.7.2 时域有限元与时域有限差分混合方法
11.7.3 应用算例
11.8 有限元－边界积分混合方法
11.8.1 常规公式的建立
11.8.2 对称公式的建立
11.8.3 算例
11.9 小结
参考文献
习题
第12章 计算电磁学结束语
12.1 计算电磁学概述
12.1.1 频域和时域分析的对比
12.1.2 高频近似技术
12.1.3 第一性原理数值方法
12.1.4 时域仿真方法
12.1.5 混合技术
12.2 计算电磁学的应用
12.3 计算电磁学的挑战
参考文献
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