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高波数多腔体电磁散射的快速预处理迭代方法。 (英语) Zbl 1453.78015号

摘要:我们研究了埋藏在无限大地平面中的多个开放腔的高波数电磁散射问题。这个问题可以用一系列带有耦合边界条件的亥姆霍兹方程来描述。我们发展了一个六阶有限差分格式来离散耦合的亥姆霍兹方程。通过垂直方向的高斯消去和水平方向的傅里叶变换,我们可以将多腔散射问题简化为一个孔径线性系统。然而,在高波数的情况下,约化线性系统系数矩阵的条件数特别大,系统往往是病态的。大多数迭代方法的收敛历史都是振荡的,这会消耗大量的计算和存储空间。为了克服高波数带来的困难,我们开发了一种基于Krylov子空间的高效预条件迭代方法,极大地改善了特征值分布,减少了迭代次数。数值实验表明,所提出的六阶快速预处理算法在求解多个高波数腔体散射问题中的有效性和效率。

MSC公司:

78M20型 有限差分法在光学和电磁理论问题中的应用
78A45型 衍射、散射
35J05型 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(约化波动方程)、泊松方程
65号06 含偏微分方程边值问题的有限差分方法
65Z05个 科学应用
65F08个 迭代方法的前置条件
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

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