In this article, a local coupling multitrace domain decomposition method (LCMT-DDM) based on surface integral equation (SIE) formulations is proposed to analyze electromagnetic scattering from multilayered dielectric objects. Different from the traditional SIE-DDM, where the interactions between subdomains are accounted for using global radiation coupling, LCMT-DDM uses a local coupling scheme. The original multilayered object is decomposed into several independent domains, i.e., the exterior region (free space) and many homogeneous interior regions (dielectrics). The boundaries of subdomains are all touching faces, where only the Robin transmission conditions (RTCs) are enforced to ensure the field continuity. Hence, each subdomain only couples with its neighboring regions, which makes the DDM system a highly sparse matrix, especially when the number of subdomains is large. In each subdomain, the electric-field integral equation (EFIE) and the magnetic-field integral equation (MFIE) for dielectrics are used as the governing equations. By imposing RTCs, well-conditioned equations are formed in each subdomain without invoking the combined-field integral equation (CFIE), which usually causes accuracy issues in dielectric modeling. Since the subdomain matrices are diagonally dominant, the flexible generalized minimal residual (FGMRES) technique is used to accelerate the iterative solution of the whole DDM system. Moreover, an effective preconditioner that can be recursively constructed is proposed.

中文翻译：

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一种用于多层介质物体电磁散射的局部耦合多道域分解方法

在本文中，提出了一种基于表面积分方程 (SIE) 公式的局部耦合多迹域分解方法 (LCMT-DDM) 来分析来自多层介电物体的电磁散射。与传统的 SIE-DDM 使用全局辐射耦合来考虑子域之间的相互作用不同，LCMT-DDM 使用局部耦合方案。原来的多层物体被分解成几个独立的域，即外部区域（自由空间）和许多均匀的内部区域（电介质）。子域的边界都是接触面，其中仅强制执行罗宾传输条件（RTC）以确保场连续性。因此，每个子域仅与其相邻区域耦合，这使得 DDM 系统成为一个高度稀疏的矩阵，特别是当子域的数量很大时。在每个子域中，电介质的电场积分方程 (EFIE) 和磁场积分方程 (MFIE) 用作控制方程。通过施加 RTC，可以在每个子域中形成条件良好的方程，而无需调用组合场积分方程 (CFIE)，这通常会导致介电建模的精度问题。由于子域矩阵对角占优，因此使用灵活的广义最小残差（FGMRES）技术来加速整个DDM系统的迭代求解。此外，还提出了一种可以递归构造的有效预处理器。电介质的电场积分方程 (EFIE) 和磁场积分方程 (MFIE) 用作控制方程。通过施加 RTC，可以在每个子域中形成条件良好的方程，而无需调用组合场积分方程 (CFIE)，这通常会导致介电建模的精度问题。由于子域矩阵对角占优，因此使用灵活的广义最小残差（FGMRES）技术来加速整个DDM系统的迭代求解。此外，还提出了一种可以递归构造的有效预处理器。电介质的电场积分方程 (EFIE) 和磁场积分方程 (MFIE) 用作控制方程。通过施加 RTC，可以在每个子域中形成条件良好的方程，而无需调用组合场积分方程 (CFIE)，这通常会导致介电建模的精度问题。由于子域矩阵对角占优，因此使用灵活的广义最小残差（FGMRES）技术来加速整个DDM系统的迭代求解。此外，还提出了一种可以递归构造的有效预处理器。由于子域矩阵对角占优，因此使用灵活的广义最小残差（FGMRES）技术来加速整个DDM系统的迭代求解。此外，还提出了一种可以递归构造的有效预处理器。由于子域矩阵对角占优，因此使用灵活的广义最小残差（FGMRES）技术来加速整个DDM系统的迭代求解。此外，还提出了一种可以递归构造的有效预处理器。