CEM(Computational electromagnetics)

背景:一些现实世界中的电磁学问题，比如电磁散射与辐射，波导问题等，是无法解析计算的，因为在实际的器件中有很多不规则的几何形状。数值计算技术可以克服在不同本构关系的媒质和边界条件下，无法推导出麦克斯韦方程组闭合形式解的问题。这使得计算电磁学(CEM)在天线，雷达，卫星和其他通讯系统的设计和仿真，纳米光子器件，和高速硅电子，医学成像，手机天线设计等应用中变得很重要。

计算电磁学主要解决了在整个域中计算电场和磁场的问题(比如在一个任意造型的天线结构中，计算天线辐射方向图)。计算功率流向(坡印亭矢量)，波导正规模式，媒质产生的波的色散和散射，都能从电场和磁场中计算得到。计算电磁学模型可能会也可能不会利用对称性，把现实世界中的结构简化为理想柱体，球体或者其他的规则几何物体。计算电磁学模型广泛利用了对称，求解降低后的维数，从三维空间到二维空间甚至一维。、

计算电磁学中的本征值问题公式能使我们计算一个结构中的稳态正规模。瞬态响应和脉冲场效应能被计算电磁学中的时域方法，FDTD更精确地模拟出来。弯曲几何对象被有限元法(FEM)或非正交网格更精确地表述出来。光束传播法(Beam propagationmethod)能用来计算波导中的功率流。即使不同的技术融合到同一个领域，计算电磁学有特定的应用。