Multiresolution Time Domain Scheme for Electromagnetic Engineering
暫譯: 電磁工程的多解析度時域方案

Yinchao Chen, Qunsheng Cao, Raj Mittra

  • 出版商: Wiley
  • 出版日期: 2005-01-01
  • 售價: $6,190
  • 貴賓價: 9.5$5,881
  • 語言: 英文
  • 頁數: 376
  • 裝訂: Hardcover
  • ISBN: 0471272302
  • ISBN-13: 9780471272304
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商品描述

Description:

Multiresolution Time Domain Scheme for Electromagnetic Engineering examines the multiresolution time domain (MRTD) scheme and shows how it can be used to satisfy a variety of technical needs. This comprehensive resource presents a combination of theoretically advanced mathematical topics and their application in time domain Maxwell solution techniques. These topics include concepts of signal space, the multiresolution analysis (MRA), and scaling and wavelet functions; construction of MRA families; interconnection among the MRTD, finite difference time domain (FDTD), and MoM; MRTD boundary truncations; MRTD plane wave incidence, near-to-far-field transform, and scattering analysis; MRTD applications on microwave and millimeter wave integrated circuits; and generalized differential matrix operators (GDMOs). This text offers an invaluable, stand-alone reference for scientists, engineers, and students in a wide range of fields.

 

Table of Contents:

Preface.

Acknowledgments.

1. Introduction.

1.1 Prologue.

1.2 Objectives.

1.3 Overview.

2. Introduction to the Multiresolution Analysis.

2.1 Introduction.

2.2 Vectors and Signal Space.

2.3 Multiresolution Analysis.

2.4 Scaling Functions and Wavelets.

2.5 MRA in the Frequency Domain.

2.6 Examples.

2.7 Biorthogonal MRA and Wavelets.

2.8 Multidimensional Wavelets.

2.9 Field Expansions in the MRTD Analysis.

3. MRA Families in MRTD Analysis.

3.1 Introduction.

3.2 Basic Spline MRA Family.

3.3 Battle–Lemari´e Spline MRA Family.

3.4 Cubic Spline Battle–Lemari´e MRA—An Example.

3.5 Daubechies’ Procedure of MRA Construction.

3.6 Daubechies’ Original Family.

3.7 Coiflet Family.

3.8 Biorthogonal MRA.

3.9 Biorthogonal Cohen–Daubechies–Feauveau Family.

4. Kernel of Multiresolution Time Domain Scheme.

4.1 Introduction.

4.2 Relationships Among the FDTD, MoM, and MRTD.

4.3 The MRTD Scheme.

4.4 Stability Criteria.

4.5 Computation of Total Fields.

4.6 Orthogonal and Integral Relations.

5. PEC Boundary Truncations.

5.1 Introduction.

5.2 Method of Analysis.

5.3 Numerical Results.

5.4 Conclusions.

6. Open Boundary Truncation.

6.1 Introduction.

6.2 MRTD Update Equations in APML Regions.

6.3 Numerical Results.

6.4 Conclusion.

7. One-Dimensional MRTD Analysis.

7.1 Introduction.

7.2 MRTD Formulations.

7.3 Application Results.

7.4 Conclusion.

8. Two-Dimensional MRTD Analysis.

8.1 Introduction.

8.2 MRTD Analysis for Printed Transmission Lines.

8.3 Application Results for Printed Transmission Lines.

8.4 MRTD Analysis for Parallel Waveguide Structures.

8.5 Application Results for Parallel-Waveguide Structures.

8.6 Conclusions.

References.

9. Three-Dimensional MRTD Analysis.

9.1 Introduction.

9.2 Method of Analysis.

9.3 Application Results.

9.4 Conclusions.

10. MRTD Analysis for MMICs.

10.1 Introduction.

10.2 Microwave Networks.

10.3 Extraction of MMIC Characteristics.

10.4 Application Results.

10.5 Conclusions.

11. MRTD Scattering Analysis: 2D Cases.

11.1 Introduction.

11.2 Scattering Fundamentals.

11.3 Governing Equations of MRTD.

11.4 MRTD Scattering Algorithm for TMz Wave.

11.5 MRTD Scattering Algorithm for TEz Wave.

11.6 Application Results.

11.7 Conclusions.

12. MRTD Scattering Analysis: 3D Cases.

12.1 Introduction.

12.2 Governing Equations of MRTD.

12.3 MRTD Implementations.

12.4 Application Results.

12.5 Conclusions.

APPENDIX A: Generalized Differential Matrix Operators.

A.1 Generalized Differential Matrix Operators.

A.2 GDMO Representation of Maxwell and Wave Equations.

A.3 GDMOs for Differential and Integral Formulations.

APPENDIX B: MRTD Orthogonal and Integral Relations.

B.1 Orthogonal and Integral Relations.

B.2 Orthogonal Relations.

B.3 Integral Relations of the Pulse Function.

B.4 Integral Relations for the Scaling Functions.

B.5 Integral Relations for Mixed Functions.

B.6 Integral Relations for Wavelet Functions.

B.7 Integral Coefficients.

APPENDIX C: Update Equations in APML Regions.

C.1 Maxwell Equations in APML Regions.

C.2 Field Expansions.

C.3 Update Equations for Face-APML Regions.

C.4 Update Equations for Edge-APML Regions.

C.5 Update Equations for Corner-APML Regions.

APPENDIX D: Expressions and Properties of the Cubic Battle–Lemari´e Functions.

D.1 Expression for the B-Spline Function in the Frequency Domain.

D.2 Orthogonality Condition in the Frequency Domain.

D.3 Expression of B-Spline Functions in the Frequency and Space Domains.

D.4 Cubic Spline Battle–Lemari´e Wavelet Function in the Frequency Domain.

Index.

商品描述(中文翻譯)

描述:

《多解析度時域方案在電磁工程中的應用》探討了多解析度時域(MRTD)方案,並展示了如何使用它來滿足各種技術需求。這本全面的資源結合了理論上先進的數學主題及其在時域麥克斯韋解法技術中的應用。這些主題包括信號空間的概念、多解析度分析(MRA)以及縮放和小波函數;MRA家族的構建;MRTD、有限差分時域(FDTD)和矩量法(MoM)之間的互聯;MRTD邊界截斷;MRTD平面波入射、近場到遠場變換及散射分析;MRTD在微波和毫米波集成電路上的應用;以及廣義微分矩陣運算子(GDMOs)。這本書為科學家、工程師和各個領域的學生提供了無價的獨立參考。

目錄:

前言。

致謝。

1. 介紹。

1.1 序言。

1.2 目標。

1.3 概述。

2. 多解析度分析介紹。

2.1 介紹。

2.2 向量和信號空間。

2.3 多解析度分析。

2.4 縮放函數和小波。

2.5 頻域中的MRA。

2.6 範例。

2.7 雙正交MRA和小波。

2.8 多維小波。

2.9 MRTD分析中的場展開。

3. MRTD分析中的MRA家族。

3.1 介紹。

3.2 基本樣條MRA家族。

3.3 Battle–Lemariée樣條MRA家族。

3.4 三次樣條Battle–Lemariée MRA—範例。

3.5 Daubechies的MRA構建程序。

3.6 Daubechies的原始家族。

3.7 Coiflet家族。

3.8 雙正交MRA。

3.9 雙正交Cohen–Daubechies–Feauveau家族。

4. 多解析度時域方案的核心。

4.1 介紹。

4.2 FDTD、MoM和MRTD之間的關係。

4.3 MRTD方案。

4.4 穩定性標準。

4.5 總場的計算。

4.6 正交和積分關係。

5. PEC邊界截斷。

5.1 介紹。

5.2 分析方法。

5.3 數值結果。

5.4 結論。

6. 開放邊界截斷。

6.1 介紹。

6.2 APML區域中的MRTD更新方程。

6.3 數值結果。

6.4 結論。

7. 一維MRTD分析。

7.1 介紹。

7.2 MRTD公式。

7.3 應用結果。

7.4 結論。

8. 二維MRTD分析。

8.1 介紹。

8.2 印刷傳輸線的MRTD分析。

8.3 印刷傳輸線的應用結果。

8.4 平行波導結構的MRTD分析。

8.5 平行波導結構的應用結果。

8.6 結論。

參考文獻。

9. 三維MRTD分析。

9.1 介紹。

9.2 分析方法。

9.3 應用結果。

9.4 結論。

10. MMIC的MRTD分析。

10.1 介紹。

10.2 微波網絡。

10.3 MMIC特性的提取。

10.4 應用結果。

10.5 結論。

11. MRTD散射分析:2D案例。

11.1 介紹。

11.2 散射基本原理。

11.3 MRTD的控制方程。

11.4 TMz波的MRTD散射算法。

11.5 TEz波的MRTD散射算法。

11.6 應用結果。

11.7 結論。

12. MRTD散射分析:3D案例。

12.1 介紹。

12.2 MRTD的控制方程。

12.3 MRTD實現。

12.4 應用結果。

12.5 結論。

附錄A:廣義微分矩陣運算子。

A.1 廣義微分矩陣運算子。

A.2 麥克斯韋方程和波方程的GDMO表示。

A.3 用於微分和積分公式的GDMOs。

附錄B:MRTD正交和積分關係。

B.1 正交和積分關係。

B.2 正交關係。

B.3 脈衝函數的積分關係。

B.4 縮放函數的積分關係。

B.5 混合函數的積分關係。

B.6 小波函數的積分關係。

B.7 積分係數。

附錄C:APML區域中的更新方程。

C.1 APML區域中的麥克斯韋方程。

C.2 場展開。

C.3 面APML區域的更新方程。

C.4 邊緣APML區域的更新方程。

C.5 角落APML區域的更新方程。

附錄D:三次Battle–Lemariée函數的表達式和性質。

D.1 頻域中B樣條函數的表達式。

D.2 頻域中的正交性條件。

D.3 頻域和空間域中B樣條函數的表達式。

D.4 頻域中的三次樣條Battle–Lemariée小波函數。

索引。