高等计算电磁学

课程编码：180093080805P0002H 英文名称：Advanced Computational Electromagnetics 课时：20 学分：1.00 课程属性：高级强化课 主讲教师：任卓翔

本课程主要是面向电气、电子、微电子及相关专业研究生的高级强化课。如今，电磁场的数值计算已成为各种工业部门中电气和电子设备的设计、建模、分析和诊断中不可或缺的工具。计算电磁学基础知识的知识对于年轻研究人员和工程师在职业生涯中的成功非常重要。本课程的目的是让学生掌握各种数值方法的基本概念，特别是常用有限元方法的理论，并介绍现代计算电磁学理论，包括微分几何在电磁学中的应用。本课程为学生提供电磁理论，数值计算方法和工业应用的概述。

大学物理,电磁场计算

第一章 矢量分析和麦克斯韦方程组的简要回顾 3.0学时 任卓翔
第1节 矢量分析概述
第2节 电磁场及麦克斯韦方程组概述
第3节 电磁场各类场量及位函数
第4节 电磁场边界条件及初始条件
第二章 电磁场和电路 3.0学时 任卓翔
第1节 电磁场和电路关系概述
第2节 基于电磁场求解电路参数
第3节 涡流场求解对电路参数的启示
第4节 高频电磁场的S参数计算
第三章 有限元法及其在电磁学中的应用 3.0学时 任卓翔
第1节 电磁有限元法的发展及概述
第2节 电磁有限元法基本流程
第3节 连续性问题、规范问题及多值问题
第四章 微分几何在电磁学中的应用 4.0学时 任卓翔
第1节 多重矢量空间
第2节 外微分形
第3节 电磁场分析的外微分形式
第4节 Hilbert泛函空间及De Rham复形的链接关系
第五章 麦克斯韦方程组的数学结构 4.0学时 任卓翔
第1节 电磁场数学结构及Tonti图
第2节 电磁问题对称关系及对偶方法
第3节 基于微分几何理论的Whitney单元
第六章 电磁场计算常用数值方法概述 3.0学时 任卓翔
第1节 电磁场数值分析方法分类
第2节 基于微分方程的计算方法
第3节 基于积分方程的计算方法
第4节 其他计算方法

任卓翔 研究员，中国科学院电工研究所研究员、博士生导师，法国索邦大学教授、博士生导师。1982年在华中工学院获得本科学位，1983年及1985年在法国国立图卢兹综合理工学院分别获得硕士学位及博士学位。1999年起为IEEE高级会员，2001年起任国际计算电磁学会ICS董事会成员，1996年获法国国家科学研究中心（CNRS）铜质奖章，1997获得法国博士生导师资格。长期从事电磁场数值计算技术以及在CAE/EDA中的高级应用研究，特别是在电磁场数值计算领域：有限元中棱单元的研究、电磁场对偶方法研究、磁机耦合算法的研究、有限元与边界积分混合方法求解多连域的涡流问题的研究、基于虚功原理和Whitney棱单元求解局部磁场力计算方法的研究、多连通区域问题的研究、电机旋转建模方面，集成电路互连线寄生参数有限元快速提取和建模、敏感度计算、分层介质均质化技术方面都有独到特殊的贡献；联合撰写两本专著章节，发表80多篇国际期刊论文（2篇特邀），100多篇国际会议论文（5篇特邀）。