Cover????????????????????????	1
	Title Page??????????????????????????????????	5
	Copyright????????????????????????????????	6
	Contents??????????????????????????????	7
	Preface????????????????????????????	17
	Acknowledgments????????????????????????????????????????????	23
	Part I Electromagnetic Field Theory????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	25
	Chapter 1 Basic Electromagnetic Theory??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	27
	1.1 Review of Vector Analysis????????????????????????????????????????????????????????????????????????	27
	1.1.1 Vector Operations and Integral Theorems????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	28
	1.1.2 Symbolic Vector Method??????????????????????????????????????????????????????????????????????	30
	1.1.3 Helmholtz Decomposition Theorem????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	33
	1.1.4 Green's Theorems??????????????????????????????????????????????????????????	33
	1.2 Maxwell's Equations in Terms of Total Charges and Currents??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	35
	1.2.1 Maxwell's Equations in Integral Form??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	36
	1.2.2 Maxwell's Equations in Differential Form??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	41
	1.2.3 Current Continuity Equation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	41
	1.2.4 The Lorentz Force Law????????????????????????????????????????????????????????????????????	42
	1.3 Constitutive Relations??????????????????????????????????????????????????????????????????	42
	1.3.1 Electric Polarization????????????????????????????????????????????????????????????????????	43
	1.3.2 Magnetization????????????????????????????????????????????????????	45
	1.3.3 Electric Conduction????????????????????????????????????????????????????????????????	46
	1.3.4 Classification of Media????????????????????????????????????????????????????????????????????????	47
	1.4 Maxwell's Equations in Terms of Free Charges and Currents????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	49
	1.5 Boundary Conditions????????????????????????????????????????????????????????????	51
	1.6 Energy, Power, and Poynting's Theorem????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	55
	1.7 Time-Harmonic Fields??????????????????????????????????????????????????????????????	57
	1.7.1 Time-Harmonic Fields??????????????????????????????????????????????????????????????????	57
	1.7.2 Fourier Transforms??????????????????????????????????????????????????????????????	59
	1.7.3 Complex Power????????????????????????????????????????????????????	61
	1.7.4 Complex Permittivity and Permeability????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	66
	References??????????????????????????????????	70
	Problems??????????????????????????????	70
	Chapter 2 Electromagnetic Radiation in Free Space????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	77
	2.1 Scalar and Vector Potentials??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	77
	2.1.1 Static Fields????????????????????????????????????????????????????	78
	2.1.2 Time-Harmonic Fields and the Lorenz Gauge Condition????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	82
	2.2 Solution of Vector Potentials in Free Space????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	85
	2.2.1 Delta Function and Green's Function????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	85
	2.2.2 Green's Function in Free Space??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	86
	2.2.3 Field-Source Relations in Free Space??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	87
	2.2.4 Why Use Auxiliary Potential Functions????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	88
	2.2.5 Free-Space Dyadic Green's Functions????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	90
	2.3 Electromagnetic Radiation in Free Space????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	93
	2.3.1 Infinitesimal Electric Dipole????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	93
	2.3.2 Finite Electric Dipole??????????????????????????????????????????????????????????????????????	96
	2.3.3 Far-Field Approximation and the Sommerfeld Radiation Condition??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	97
	2.3.4 Circular Current Loop and Magnetic Dipole????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	100
	2.4 Radiation by Surface Currents and Phased Arrays????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	102
	2.4.1 Radiation by a Surface Current??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	102
	2.4.2 Radiation by a Phased Array????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	105
	References??????????????????????????????????	108
	Problems??????????????????????????????	109
	Chapter 3 Electromagnetic Theorems and Principles????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	113
	3.1 Uniqueness Theorem??????????????????????????????????????????????????????????	114
	3.2 Image Theory??????????????????????????????????????????????	118
	3.2.1 Basic Image Theory??????????????????????????????????????????????????????????????	118
	3.2.2 Half-Space Field-Source Relations????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	123
	3.3 Reciprocity Theorems??????????????????????????????????????????????????????????????	125
	3.3.1 General Reciprocity Theorem????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	125
	3.3.2 Lorentz Reciprocity Theorem????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	126
	3.3.3 Rayleigh-Carson Reciprocity Theorem????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	127
	3.4 Equivalence Principles??????????????????????????????????????????????????????????????????	131
	3.4.1 Surface Equivalence Principle????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	131
	3.4.2 Application to Scattering by a Conducting Object??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	133
	3.4.3 Application to Scattering by a Dielectric Object??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	138
	3.4.4 Volume Equivalence Principle??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	140
	3.5 Duality Principle????????????????????????????????????????????????????????	144
	3.6 Aperture Radiation and Scattering????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	145
	3.6.1 Equivalent Problems????????????????????????????????????????????????????????????????	145
	3.6.2 Babinet's Principle????????????????????????????????????????????????????????????????	148
	3.6.3 Complementary Antennas??????????????????????????????????????????????????????????????????????	151
	References??????????????????????????????????	152
	Problems??????????????????????????????	153
	Chapter 4 Transmission Lines and Plane Waves??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	159
	4.1 Transmission Line Theory??????????????????????????????????????????????????????????????????????	159
	4.1.1 Governing Differential Equations and General Solutions??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	159
	4.1.2 Reflection and Transmission????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	162
	4.1.3 Green's Function and Eigenfunction Expansion??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	164
	4.2 Wave Equations and General Solutions??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	168
	4.2.1 Wave Equations and Solution by Separation of Variables??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	168
	4.2.2 Characteristics of a Plane Wave????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	170
	4.2.3 Wave Velocities and Attenuation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	171
	4.2.4 Linear, Circular, and Elliptical Polarizations??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	175
	4.2.5 Wave Propagation in Metamaterials????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	178
	4.3 Plane Waves Generated by a Current Sheet??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	180
	4.4 Reflection and Transmission????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	183
	4.4.1 Reflection and Transmission at Normal Incidence????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	183
	4.4.2 Reflection and Transmission at Oblique Incidence??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	185
	4.4.3 Total Transmission and Total Reflection????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	188
	4.4.4 Transmission into a Left-Handed Medium??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	192
	4.4.5 Plane Waves Versus Transmission Lines????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	194
	4.5 Plane Waves in Anisotropic and Bi-Isotropic Media????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	198
	4.5.1 Plane Waves in Uniaxial Media????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	198
	4.5.2 Plane Waves in Gyrotropic Media????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	203
	4.5.3 Plane Waves in Chiral Media????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	207
	References??????????????????????????????????	214
	Problems??????????????????????????????	215
	Chapter 5 Fields and Waves in Rectangular Coordinates????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	223
	5.1 Uniform Waveguides??????????????????????????????????????????????????????????	223
	5.1.1 General Analysis??????????????????????????????????????????????????????????	224
	5.1.2 General Characteristics????????????????????????????????????????????????????????????????????????	228
	5.1.3 Uniform Rectangular Waveguide????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	232
	5.1.4 Losses in Waveguides and Attenuation Constant????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	239
	5.2 Uniform Cavities??????????????????????????????????????????????????????	244
	5.2.1 General Theory??????????????????????????????????????????????????????	245
	5.2.2 Rectangular Cavity??????????????????????????????????????????????????????????????	247
	5.2.3 Material and Geometry Perturbations????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	250
	5.3 Partially Filled Waveguides and Dielectric Slab Waveguides??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	253
	5.3.1 General Theory??????????????????????????????????????????????????????	253
	5.3.2 Partially Filled Rectangular Waveguide??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	255
	5.3.3 Dielectric Slab Waveguide on a Ground Plane????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	260
	5.4 Field Excitation in Waveguides??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	265
	5.4.1 Excitation by Planar Surface Currents????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	266
	5.4.2 Excitation by General Volumetric Currents????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	267
	5.5 Fields in Planar Layered Media??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	269
	5.5.1 Spectral Green's Function and Sommerfeld Identity????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	269
	5.5.2 Vertical Electric Dipole above a Layered Medium????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	271
	5.5.3 Horizontal Electric Dipole above a Layered Medium????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	273
	5.5.4 Dipoles on a Grounded Dielectric Slab????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	275
	References??????????????????????????????????	281
	Problems??????????????????????????????	281
	Chapter 6 Fields and Waves in Cylindrical Coordinates????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	285
	6.1 Solution of Wave Equation????????????????????????????????????????????????????????????????????????	285
	6.1.1 Solution by Separation of Variables????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	286
	6.1.2 Cylindrical Wave Functions??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	287
	6.2 Circular and Coaxial Waveguides and Cavities??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	290
	6.2.1 Circular Waveguide??????????????????????????????????????????????????????????????	291
	6.2.2 Coaxial Waveguide????????????????????????????????????????????????????????????	297
	6.2.3 Cylindrical Cavity??????????????????????????????????????????????????????????????	300
	6.3 Circular Dielectric Waveguide????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	303
	6.3.1 Analysis of Hybrid Modes??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	303
	6.3.2 Characteristics of Hybrid Modes????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	307
	6.4 Wave Transformation and Scattering Analysis????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	311
	6.4.1 Wave Transformation????????????????????????????????????????????????????????????????	312
	6.4.2 Scattering by a Circular Conducting Cylinder??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	313
	6.4.3 Scattering by a Circular Dielectric Cylinder??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	317
	6.4.4 Scattering by a Circular Multilayer Dielectric Cylinder????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	320
	6.5 Radiation by Infinitely Long Currents????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	324
	6.5.1 Line Current Radiation in Free Space??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	324
	6.5.2 Radiation by a Cylindrical Surface Current??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	328
	6.5.3 Radiation in the Presence of a Circular Conducting Cylinder????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	330
	6.5.4 Radiation in the Presence of a Conducting Wedge????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	333
	6.5.5 Radiation by a Finite Current????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	336
	References??????????????????????????????????	343
	Problems??????????????????????????????	344
	Chapter 7 Fields and Waves in Spherical Coordinates????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	349
	7.1 Solution of Wave Equation????????????????????????????????????????????????????????????????????????	349
	7.1.1 Solution by Separation of Variables????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	349
	7.1.2 Spherical Wave Functions??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	352
	7.1.3 TEr and TMr Modes????????????????????????????????????????????????????????????	353
	7.2 Spherical Cavity??????????????????????????????????????????????????????	355
	7.3 Biconical Antenna????????????????????????????????????????????????????????	359
	7.3.1 Infinitely Long Model????????????????????????????????????????????????????????????????????	359
	7.3.2 Finite Biconical Antenna??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	363
	7.4 Wave Transformation and Scattering Analysis????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	365
	7.4.1 Wave Transformation????????????????????????????????????????????????????????????????	366
	7.4.2 Expansion of a Plane Wave????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	368
	7.4.3 Scattering by a Conducting Sphere????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	371
	7.4.4 Scattering by a Dielectric Sphere????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	376
	7.4.5 Scattering by a Multilayer Dielectric Sphere??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	381
	7.5 Addition Theorem and Radiation Analysis????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	384
	7.5.1 Addition Theorem for Spherical Wave Functions????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	384
	7.5.2 Radiation of a Spherical Surface Current??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	386
	7.5.3 Radiation in the Presence of a Sphere????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	392
	7.5.4 Radiation in the Presence of a Conducting Cone??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	394
	References??????????????????????????????????	401
	Problems??????????????????????????????	401
	Part II Electromagnetic Field Computation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	407
	Chapter 8 The Finite Difference Method??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	409
	8.1 Finite Differencing Formulas??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	409
	8.2 One-Dimensional Analysis??????????????????????????????????????????????????????????????????????	411
	8.2.1 Solution of the Diffusion Equation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	411
	8.2.2 Solution of the Wave Equation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	413
	8.2.3 Stability Analysis??????????????????????????????????????????????????????????????	414
	8.2.4 Numerical Dispersion Analysis????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	416
	8.3 Two-Dimensional Analysis??????????????????????????????????????????????????????????????????????	417
	8.3.1 Analysis in the Time Domain????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	417
	8.3.2 Analysis in the Frequency Domain??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	419
	8.4 Yee's FDTD Scheme????????????????????????????????????????????????????????	421
	8.4.1 Two-Dimensional Analysis??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	421
	8.4.2 Three-Dimensional Analysis??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	423
	8.5 Absorbing Boundary Conditions????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	426
	8.5.1 One-Dimensional ABC????????????????????????????????????????????????????????????????	427
	8.5.2 Two-Dimensional ABCs??????????????????????????????????????????????????????????????????	428
	8.5.3 Perfectly Matched Layers??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	430
	8.6 Modeling of Dispersive Media??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	441
	8.6.1 Recursive Convolution Approach??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	441
	8.6.2 Auxiliary Differential Equation Approach??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	444
	8.7 Wave Excitation and Far-Field Calculation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	446
	8.7.1 Modeling of Wave Excitation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	446
	8.7.2 Near-to-Far-Field Transformation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	450
	8.8 Summary????????????????????????????????????	451
	References??????????????????????????????????	452
	Problems??????????????????????????????	453
	Chapter 9 The Finite Element Method????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	457
	9.1 Introduction to the Finite Element Method????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	458
	9.1.1 The General Principle????????????????????????????????????????????????????????????????????	458
	9.1.2 One-Dimensional Example????????????????????????????????????????????????????????????????????????	459
	9.2 Finite Element Analysis of Scalar Fields??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	463
	9.2.1 The Boundary-Value Problem??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	463
	9.2.2 Finite Element Formulation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	464
	9.2.3 Application Examples??????????????????????????????????????????????????????????????????	470
	9.3 Finite Element Analysis of Vector Fields??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	474
	9.3.1 The Boundary-Value Problem??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	474
	9.3.2 Finite Element Formulation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	476
	9.3.3 Application Examples??????????????????????????????????????????????????????????????????	480
	9.4 Finite Element Analysis in the Time Domain??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	489
	9.4.1 The Boundary-Value Problem??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	489
	9.4.2 Finite Element Formulation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	490
	9.4.3 Application Examples??????????????????????????????????????????????????????????????????	494
	9.5 Discontinuous Galerkin Time-Domain Method????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	496
	9.5.1 Basic Idea??????????????????????????????????????????????	497
	9.5.2 Central-Flux DGTD Method??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	499
	9.5.3 Upwind-Flux DGTD Method????????????????????????????????????????????????????????????????????????	502
	9.5.4 Application Example????????????????????????????????????????????????????????????????	505
	9.6 Absorbing Boundary Conditions????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	507
	9.6.1 Two-Dimensional ABCs??????????????????????????????????????????????????????????????????	507
	9.6.2 Three-Dimensional ABCs??????????????????????????????????????????????????????????????????????	510
	9.6.3 Perfectly Matched Layers??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	512
	9.7 Some Numerical Aspects??????????????????????????????????????????????????????????????????	518
	9.7.1 Mesh Generation????????????????????????????????????????????????????????	518
	9.7.2 Matrix Solvers??????????????????????????????????????????????????????	518
	9.7.3 Higher-Order Elements????????????????????????????????????????????????????????????????????	519
	9.7.4 Curvilinear Elements??????????????????????????????????????????????????????????????????	520
	9.7.5 Adaptive Finite Element Analysis??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	520
	9.8 Summary????????????????????????????????????	521
	References??????????????????????????????????	521
	Problems??????????????????????????????	523
	Chapter 10 The Method of Moments??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	529
	10.1 Introduction to the Method of Moments??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	530
	10.2 Two-Dimensional Analysis????????????????????????????????????????????????????????????????????????	534
	10.2.1 Formulation of Integral Equations??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	534
	10.2.2 Scattering by a Conducting Cylinder??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	538
	10.2.3 Scattering by a Conducting Strip????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	542
	10.2.4 Scattering by a Homogeneous Dielectric Cylinder??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	546
	10.3 Three-Dimensional Analysis????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	547
	10.3.1 Formulation of Integral Equations??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	547
	10.3.2 Scattering and Radiation by a Conducting Wire??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	552
	10.3.3 Scattering by a Conducting Body??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	556
	10.3.4 Scattering by a Homogeneous Dielectric Body??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	562
	10.3.5 Scattering by an Inhomogeneous Dielectric Body????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	566
	10.4 Analysis of Periodic Structures??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	568
	10.4.1 Scattering by a Planar Periodic Conducting Patch Array????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	568
	10.4.2 Scattering by a Discrete Body-of-Revolution Object????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	573
	10.5 Analysis of Microstrip Antennas and Circuits????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	575
	10.5.1 Formulation of Integral Equations??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	576
	10.5.2 The Moment-Method Solution????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	580
	10.5.3 Evaluation of Green's Functions??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	580
	10.5.4 Far-Field Calculation and Application Examples????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	585
	10.6 The Moment Method in the Time Domain????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	585
	10.6.1 Time-Domain Integral Equations????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	587
	10.6.2 Marching-On-in-Time Solution????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	588
	10.7 Summary??????????????????????????????????????	592
	References??????????????????????????????????	592
	Problems??????????????????????????????	595
	Chapter 11 Fast Algorithms and Hybrid Techniques??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	599
	11.1 Introduction to Fast Algorithms??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	600
	11.2 Conjugate Gradient-FFT Method??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	602
	11.2.1 Scattering by a Conducting Strip or Wire????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	602
	11.2.2 Scattering by a Conducting Plate????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	603
	11.2.3 Scattering by a Dielectric Object??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	609
	11.3 Adaptive Integral Method????????????????????????????????????????????????????????????????????????	615
	11.3.1 Planar Structures??????????????????????????????????????????????????????????????	616
	11.3.2 Three-Dimensional Objects??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	620
	11.4 Fast Multipole Method??????????????????????????????????????????????????????????????????	626
	11.4.1 Two-Dimensional Analysis????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	626
	11.4.2 Three-Dimensional Analysis????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	630
	11.4.3 Multilevel Fast Multipole Algorithm??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	634
	11.5 Adaptive Cross-Approximation Algorithm????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	638
	11.5.1 Low-Rank Matrix??????????????????????????????????????????????????????????	639
	11.5.2 Adaptive Cross-Approximation????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	641
	11.5.3 Application to the Moment-Method Solution??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	643
	11.6 Introduction to Hybrid Techniques??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	647
	11.7 Hybrid Finite Difference-Finite Element Method????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	648
	11.7.1 Relation Between FETD and FDTD????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	649
	11.7.2 Hybridization of FETD and FDTD????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	651
	11.7.3 Application Example??????????????????????????????????????????????????????????????????	653
	11.8 Hybrid Finite Element-Boundary Integral Method????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	654
	11.8.1 Traditional Formulation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????	655
	11.8.2 Symmetric Formulation??????????????????????????????????????????????????????????????????????	659
	11.8.3 Numerical Examples????????????????????????????????????????????????????????????????	662
	11.9 Summary??????????????????????????????????????	666
	References??????????????????????????????????	667
	Problems??????????????????????????????	673
	Chapter 12 Concluding Remarks on Computational Electromagnetics????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	675
	12.1 Overview of Computational Electromagnetics????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	675
	12.1.1 Frequency- Versus Time-Domain Analysis????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	675
	12.1.2 High-Frequency Asymptotic Techniques????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	677
	12.1.3 First-Principle Numerical Methods??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	678
	12.1.4 Time-Domain Simulation Methods????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	680
	12.1.5 Hybrid Techniques??????????????????????????????????????????????????????????????	682
	12.2 Applications of Computational Electromagnetics????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	683
	12.3 Challenges in Computational Electromagnetics????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	694
	References??????????????????????????????????	695
	Appendix A Vector Identities, Integral Theorems, and Coordinate Transformation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	705
	A.1 Vector Identities????????????????????????????????????????????????????????	705
	A.2 Integral Theorems????????????????????????????????????????????????????????	706
	A.3 Coordinate Transformation????????????????????????????????????????????????????????????????????????	706
	Appendix B Bessel Functions????????????????????????????????????????????????????????????????????	707
	B.1 Definition??????????????????????????????????????????	707
	B.2 Series Expressions??????????????????????????????????????????????????????????	707
	B.3 Integral Representation????????????????????????????????????????????????????????????????????	709
	B.4 Asymptotic Expressions??????????????????????????????????????????????????????????????????	709
	B.5 Recurrence and Derivative Relations????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	709
	B.6 Symmetry Relations??????????????????????????????????????????????????????????	710
	B.7 Wronskian Relation??????????????????????????????????????????????????????????	710
	B.8 Useful Integrals??????????????????????????????????????????????????????	710
	Appendix C Modified Bessel Functions??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	711
	C.1 Definition??????????????????????????????????????????	711
	C.2 Series Expressions??????????????????????????????????????????????????????????	711
	C.3 Integral Representations??????????????????????????????????????????????????????????????????????	712
	C.4 Asymptotic Expressions??????????????????????????????????????????????????????????????????	712
	C.5 Recurrence and Derivative Relations????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	713
	C.6 Symmetry Relations??????????????????????????????????????????????????????????	714
	C.7 Wronskian Relation??????????????????????????????????????????????????????????	714
	C.8 Useful Integrals??????????????????????????????????????????????????????	714
	Appendix D Spherical Bessel Functions????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	715
	D.1 Definition??????????????????????????????????????????	715
	D.2 Series Expressions??????????????????????????????????????????????????????????	716
	D.3 Asymptotic Expressions??????????????????????????????????????????????????????????????????	717
	D.4 Recurrence and Derivative Relations????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	717
	D.5 Symmetry Relations??????????????????????????????????????????????????????????	718
	D.6 Wronskian Relation??????????????????????????????????????????????????????????	719
	D.7 Riccati-Bessel Functions??????????????????????????????????????????????????????????????????????	719
	D.8 Modified Spherical Bessel Functions????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	719
	Appendix E Associated Legendre Polynomials??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	721
	E.1 Definition??????????????????????????????????????????	721
	E.2 Series Expression????????????????????????????????????????????????????????	722
	E.3 Special Values??????????????????????????????????????????????????	724
	E.4 Symmetry Relations??????????????????????????????????????????????????????????	725
	E.5 Recurrence and Derivative Relations????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????	725
	E.6 Orthogonal Relations??????????????????????????????????????????????????????????????	726
	E.7 Fourier-Legendre Series????????????????????????????????????????????????????????????????????	726
	Index????????????????????????	727
	EULA??????????????????????	740