用于问题完美匹配层和散射条件条件

求解时，您时会希望希望个边界边界域域域域域域域域域域域域域域域域域域域是是是说说说说说，计算域说说说，计算域计算域的的边界边界边界边界边界支持支持支持支持电磁波电磁波电磁波以以以无无反射反射，我们将散射条件和匹配层来来，并截断域，并讨论它们它们各自

为什么要截断域？

我们对中的辐射兴趣兴趣兴趣，比如模拟模拟模拟。我们我们可以可以开发开发一一一一个个个模型模型来来模拟模拟太空太空天线天线天线天线天线天线天线

无限自由的，我们我们希望模拟的一小区域。。

rf rf模块模块或波动光学光学的的的‘电磁波，频域’接口开发提供相似的的接口，可可通过有限元方法求求解频域解频域解频域形式形式的的的麦克斯韦麦克斯韦麦克斯韦方程组方程组。（（有关有关这些这些这些模块模块的的主要主要主要主要差别差别差别差别差别计算电磁模拟模块选择”（。）

在本中，我们只二维问题问题问题，其中波沿，其中X-y平面，电场，电场z方向极化我们将模拟域为完全真空，因此频域方程组：因此方程组可：

其中，，E_Z是电场真的相对和介电常数为\ mu_r = \ epsilon_r = 1，K_0是波数。

有限元上述需要一个有限大小模拟域域组组组边界边界条件条件。。。外部外部外部所有辐射透明透明透明，因此辐射透明透明透明外部因此因此因此因此因此因此因此因此我们我们我们希望沿沿外部外部条件边界边界边界边界边界边界一些还希望域小小，因为因为小大小的控制能能帮我们降低成本

comsol多物理学仿真仿真仿真截断模拟域两：散射散射选项散射边界边界条件和匹配层匹配层。

散射边界条件

其中r是辐射轴。

当模拟域源无限远处远处，这时时时就就可以无无无无反射反射可以应用它一个合理。。

现在让看看这边界：：

sommerfeld条件条件条件极其相似。。边界边界更正式的的是是是是一阶散射条件（SBC），comsol多物理学中中实际上，它它是一个的的的的罗宾边界条件。

如果您学习这一边界的二维波案例，请，请查看案例案例方程衍射条纹示例模型。

不过，该有非常的：它它的有有辐射精确沿法向入射入射到边界边界上时时时才会会会无无。。所有所有所有所有非法非法非法非法非法向向向入射入射入射入射入射入射入射入射入射入射SBC上上的反射反射。。。。。。

SBC上不同入平面波的。。。

从上图中我们可以观察到，随着入射波接近切向入射，波几乎会被完全反射掉。在 60° 的入射角下，反射约为 10%，显然，我们希望能有更好的边界条件。

comsol Multiphysics 4.4版本还了二SBC：

方程增加阶项，即即边界二阶切向导数

我们来一阶和阶阶sbc的的数数：

不同入平面在一阶和二阶阶阶上上的反射。。

SBC的的一致性更好。我们现在可以可以入射约约约约约约约约为为为为为为为为为为为为为为时时时时时时时时时才反射反射反射反射达到反射达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到改善改善改善力从条件转到完。。

完美匹配层

回想一下，我们我们尝试类似于电磁波暗室中的天线一情景情景情景一壁面包含锥体吸收的的房间房间房间房间房间房间房间房间房间的的的小化小化小化小化所有所有的的反射反射信号信号信号。。我们我们可以可以可以对美美美（pml）进行进行进行进行进行进行这样进行一一个我们沿外部一块，能够块，能够所有。。。

pml只上上上一个异性和介电常数常数及磁导率的的域。。对于这些张量张量的的完整完整推导电磁场的理论和计算一书从理论讲讲讲讲无，但离散，但，即离散，即网格网格的的各向对齐网格。显示显示了适用于二维圆形形域形域的的的的的的网格网格网格网格网格。。产品文档文档文档中中中还还讨论讨论讨论了了迪卡尔迪卡尔迪卡尔坐标坐标坐标坐标，，，球形球形球形球形球形球形球形球形球形

适合二维和pml的的。。

在comsol Multiphysics 5.0版本中，可以通过物理场网格网格网格三维问题这些这些网格，正设定，正电磁波，频域频域自动剖分视频所示。

sbc相比，pml在不同入射角下的的：

SBC pml的的的的。。。。。。。

pml pml能在广泛的范围内最少波波波波几乎几乎平行平行于于于边界边界边界传播时时时时时边界边界于于于于于于于边界于于于于于于于于于于于于于于于于于于于于是吸收，还，不过波，不过

那么，您您选择种？

显然，根据文的，pml是是方案。但与与与与，pml会会。。。。。。

因此，如果处于阶段阶段，SBC。。

出于和兼容性的考虑考虑考虑3d）形式形式形式形式形式的一阶和阶阶阶阶阶。。。虽然它们使用的的内存内存内存较较较较低低低低低低低低低低低低低使用使用

如果您事先对边界处的物理场了解不多，那 SBC 和 PML 将是很适合的条件。另一方面，如果您希望模拟的边界上的物理场具有某种模式时，比如表征了波导的边界，‘端口’和‘集总端口’会更加适合。在接下来的博客中，我们将会讨论这些条件。