Optimization Methods in Electromagnetic Radiation pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Thomas S. Angell

出品人:

页数:331

译者:

出版时间:2004-1

价格:1055.00元

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387204505

丛书系列:

图书标签:

• 电磁辐射
• 优化方法
• 数值计算
• 电磁场
• 优化算法
• 工程应用
• 计算电磁学
• 天线设计
• 微波技术
• 电磁兼容性

《电磁辐射优化方法》一书深入探讨了在电磁辐射领域中，如何运用各种优化技术来解决设计、分析和应用中的挑战。本书旨在为读者提供一个全面而系统的框架，理解并掌握如何利用数学优化工具，高效地解决复杂的电磁辐射问题。 本书的结构严谨，逻辑清晰。首先，它会从基础的电磁辐射理论出发，回顾经典电磁学中的关键概念，例如麦克斯韦方程组、电磁波传播、辐射源模型等。在此基础上，本书将引入现代优化方法的核心思想，解释它们在解决科学和工程问题中的通用性。 核心部分将聚焦于一系列在电磁辐射领域广泛应用的优化技术。这包括但不限于： 经典优化方法： 如梯度下降法、牛顿法、共轭梯度法等。这些方法在求解线性或非线性方程组、最小化目标函数等方面有着重要的理论基础和实际应用。本书会详细阐述它们的原理、收敛性分析以及在电磁问题中的具体实现，例如求解天线方向图合成的参数、优化散射体的几何形状等。 全局优化方法： 考虑到电磁问题中可能存在的多个局部最优解，本书会深入介绍模拟退火、遗传算法、粒子群优化、差分进化等全局搜索算法。对于这些算法，本书将详细介绍其内在机制、参数设置、以及如何有效地应用于高维、非凸的电磁优化问题，例如宽带天线设计、隐身材料的优化设计等。 智能优化方法： 随着人工智能技术的飞速发展，本书也将探讨一些基于学习的优化方法。例如，将机器学习模型（如神经网络）与优化算法相结合，以加速优化过程或处理更复杂的电磁场景。这可能包括使用强化学习来优化天线布局，或者利用深度学习来预测电磁辐射性能。 元启发式算法： 除了上述方法，本书还会介绍一些在电磁领域表现出色的元启发式算法，如蚁群优化、人工蜂群算法等。这些算法通常具有较好的鲁棒性和并行性，能够有效地解决大规模电磁辐射优化问题。 本书的讲解不会停留在理论层面，而是会大量结合实际的电磁辐射应用场景。读者将看到如何运用这些优化方法来解决： 天线设计与优化： 包括但不限于定向天线、宽带天线、多输入多输出（MIMO）天线系统的性能优化，如增益、方向性、阻抗匹配、交叉极化等指标的提升。本书会详细展示如何通过优化天线单元的几何形状、馈电网络、以及天线阵列的布局来实现这些目标。 散射体与隐身技术： 探讨如何通过优化散射体的材料参数、表面结构或形状，来降低其雷达散射截面（RCS）。本书会涉及目标探测与跟踪中的隐身技术，以及如何设计具有特定散射特性的材料。 电磁兼容（EMC）与电磁干扰（EMI）分析： 如何优化电路板布局、滤波器的设计、屏蔽结构的参数，以满足电磁兼容性要求，减少电磁干扰。 电磁逆向工程： 利用优化方法，根据已知的电磁辐射数据（如远场模式），反推出未知源的特性或材料参数。 电磁场仿真与参数提取： 优化方法可以用于加速电磁场仿真过程，或在大量仿真数据中提取关键参数。 为了帮助读者更好地理解和应用所学知识，本书的每一章节都将包含： 理论推导与数学分析： 对核心算法的原理进行深入的数学阐述，确保读者理解其背后的逻辑。 伪代码或算法流程图： 清晰地展示算法的实现步骤，便于读者转化为实际的编程代码。 典型算例与仿真结果： 通过具体的电磁辐射问题，演示优化方法的应用过程，并展示仿真结果，直观地说明优化效果。 讨论与比较： 对不同优化方法的优缺点进行分析，并根据具体问题提出适用的建议。 潜在的挑战与未来研究方向： 指出当前优化方法在电磁辐射领域存在的局限性，并展望未来的研究趋势。 本书适合于从事电磁场与微波技术、天线与传播、通信工程、电子工程、材料科学等领域的科研人员、工程师以及高年级本科生和研究生。通过学习本书，读者将能够系统地掌握电磁辐射优化方法，并将其有效地应用于实际的工程设计与科学研究中，从而提升解决复杂电磁问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书最大的价值在于它为处理那些“反直觉”的电磁问题提供了一种系统性的、可量化的解决方案。许多电磁设计，比如超材料的结构设计或复杂环境下的波束控制，其最优解往往隐藏在巨大的设计空间中，凭经验或直觉几乎不可能找到。而这本书所阐述的优化范式，则像一把精密的尺子，帮助我们系统地量化“好”与“坏”的标准，并指导计算去探索那个最佳点。它不仅仅是关于“如何计算”，更是关于“如何思考”一个优化问题。在阅读关于自适应网格细化与优化耦合的部分时，我深感震撼，那种将计算资源分配与误差控制紧密联系起来的智慧，是教科书上鲜少提及的实践精髓。这本书无疑是电磁仿真与设计领域里，一本能够真正提升实践能力和理论视野的必备工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实抓人眼球，那深邃的蓝色调与闪烁的白色线条，一下子就让人联想到了电磁波在空间中蜿蜒前行的复杂轨迹。我拿到手时，首先被其厚重感所吸引，这显然不是那种走马观花的科普读物，而是正儿八经的硬核教材。内页的排版清晰有序，即便是那些复杂的公式推导，作者也处理得井井有条，字体大小适中，阅读起来不至于太过吃力。我特别欣赏它对基础理论的铺陈，从麦克斯韦方程组的建立到边界条件的讨论，每一步都走得非常扎实，为后续的优化方法应用打下了坚实的基础。当然，作为一本专业的工程书籍，其深度是毋庸置疑的，很多地方需要结合高等数学和向量分析的知识才能完全领会，这对于初学者来说可能是一个不小的挑战，但对于有志于深入研究电磁场与波方向的研究者来说，这本书无疑是一份宝贵的参考资料，它不仅仅是工具书，更像是一位严谨的导师，引领我们探索电磁学世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对“优化方法”这个标题抱有些许疑虑，因为优化理论本身就是一个庞大且抽象的领域，如何能将其与具体的电磁辐射问题完美结合起来，确实需要高超的驾驭能力。然而，这本书的作者显然在这方面下了深厚的功夫。它并没有停留在理论的空中楼阁，而是将各种优化算法——比如遗传算法、模拟退火，甚至更高级的梯度下降法——非常巧妙地融入到天线设计、散射截面最小化等实际工程问题中。我尤其喜欢其中关于“收敛性分析”的部分，作者没有简单地抛出结果，而是深入剖析了为什么特定的优化策略在这种物理约束下能够有效工作，以及其局限性在哪里。这种对算法鲁棒性和适用性的探讨，极大地提升了本书的实用价值。它教会读者的不仅仅是如何使用工具，更是如何理解工具背后的物理和数学原理，这才是真正的高级工程思维。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的结构安排印象非常深刻，它采用了一种渐进式的学习路径，从宏观到微观，再到综合应用，逻辑链条环环相扣，几乎没有让人感到突兀或跳跃的地方。第一部分对电磁场问题的数学描述进行了详尽的梳理，为后续引入优化思想提供了必要的数学框架。随后，它系统地介绍了应用于电磁问题的数值方法，像是有限元法（FEM）和矩量法（MoM），这些都是优化过程中的“求解器”基础。最精彩的部分在于第三部分，作者将优化算法与这些求解器紧密结合，展示了如何设置目标函数、定义约束条件，并迭代求解出最优设计参数。这种“建模—求解—优化”的完整流程展示，使得原本零散的知识点被整合进了一个连贯的工程实践框架内，对于指导毕业设计或科研项目非常有指导意义，让人感觉自己不再是知识的搬运工，而是问题的解决者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格非常严谨，用词精准到位，学术气息浓厚，绝无半点含糊不清之处。阅读过程中，我时常需要停下来，仔细推敲作者对某一物理量或某一数学符号的定义，因为在电磁学领域，一个微小的定义偏差可能导致整个计算结果的谬以千里。作者在推导过程中大量引用了经典文献和前沿研究成果，这使得全书的论述都有着坚实的学术支撑。不过，也正因为这种深度和严谨性，使得这本书的阅读门槛相对较高。它更像是为那些已经掌握了扎实的电磁理论基础、并希望将优化思维注入到高级电磁设计中的研究生或工程师准备的。对于想轻松了解电磁场优化概念的初学者，可能需要先找一些更基础的读物作为铺垫，才能更好地吸收这本书中的精华内容。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆