随着电磁理论研究的不断深入和工程领域对电磁仿真要求的日益提高,电尺寸越来越大而且结构和材料愈发复杂的目标电磁特性分析亟待解决。即使近年来计算机技术日新月异和应用数学的快速发展推动了计算电磁学的进步,然而目前的计算电磁学方法仍无法满足当前电磁工程的实际需求。面对电大尺寸系统级电磁仿真,在目前的计算条件下,无论是基于表面积分方程的边界元方法或者是有限元方法都很难精确高效的求解。有限元边界元混合方法作为一种全波数值方法被学者提出后,应用于复杂目标的电磁仿真,它兼具精确性与高效性。尽管边界元方法可以通过多层快速多极子方法和并行技术加速,但是当有限元子系统占比较大时有限元边界元混合方法的计算效率将会急剧降低。这是缘于有限元边界元混合方法的部分稀疏,部分稠密的矩阵分布以及有限元子系统矩阵较差的迭代收敛性。另一方面,边界元方法面对电大尺寸多尺度目标时,其系统矩阵求解的收敛性也将会急剧变差。近年来,区域分解广泛应用于计算电磁学中的有限元方法,有限差分方法,积分方程方法以及有限元边界积分方程方法。本文将区域分解思想作为一种系统框架融入于有限元边界元混合方法,首先提出两类区域分解策略,第一类区域分解是边界元子系统作为有限元子系统的吸收边界条件,以期解决金属介质复合目标的电磁仿真,第二类区域分解具有双重架构,以期解决电大尺寸多尺度复杂目标的系统级电磁仿真。第一重区域分解是将不同的数值方法求解的子系统分开,并通过基于共形或者是非共形交界面网格的一阶Robin传输条件耦合。第二重区域分解引入了针对有限元子系统和边界元子系统的两种不同的区域分解策略:有限元体区域分解和基于不连续迦略金方法的面积分方程区域分解(边界元区域分解)。其中第一类区域分解策略是以对称型有限元边界元混合方法方程为基础,有限元子系统分解为若干个有限元子区域,边界元方法作为有限元子系统的吸收边界条件而作为独立的一个子区域。一阶Robin传输条件保持相邻有限元子区域交界面和有限元子区域与边界元子区域之间交界面电磁场的连续性。对其最终的系统矩阵提出了多层施瓦兹预条件技术,并且引入?-矩阵方法压缩预条件矩阵,不仅有效的提高有限元边界元混合方法的迭代求解收敛性,而且通过压缩矩阵降低了内存消耗和提升了计算效率。采用一种基于加密网格的计算积分技术实现基于交界面上非共形网格的耦合矩阵计算。第二类区域分解策略将有限元区域分解和积分方程区域分解结合。有限元子区域和边界元子区域交界面上的电磁场采用一阶Robin传输条件耦合,相邻有限元子区域之间交界面上的电磁场采用二阶传输条件耦合,相邻边界元子区域之间的切向电磁场通过内罚传输条件保持连续性。与前者相比,此种策略不仅支持更为灵活的建模和区域网格离散,而且扩展了有限元边界元混合方法的可用性,甚至可以实现电大尺寸多尺度复杂目标的系统级电磁仿真。然后借助于区域分解框架的建模灵活性,本文创新地将旋转结构体矩量法应用到有限元边界元混合方法,并提出一种更为广泛的非共形网格积分方法处理曲面耦合。最终得到一种天然并行的系统矩阵架构。大大降低了内存消耗和加快了计算效率。尤其是针对目标在旋转曲面所围区域内占比较大的情况,此种方法的优势更加明显。综上所述,本文借助于两种区域分解策略和引入旋转曲面基函数,将有限元边界元混合方法求解工程电磁仿真问题的能力大幅提高,本文将其应用到电大尺寸非均匀复合目标的电磁散射与辐射问题。如大规模周期天线阵的辐射问题和大规模频率选择表面的电磁散射问题。之后应用到极具挑战性的电大尺寸多尺度复杂目标的系统级电磁仿真。如包含进气道腔体结构,频率选择表面结构,大型周期天线阵列等细节结构在内的整机电磁散射与辐射问题。由此证明本文研究方法的实用性和鲁棒性。