近年来,各种电磁数值算法已经逐渐发展成熟。尽管如此,在电磁工程应用中仍有许多难题有待解决,特别是复杂电大尺寸目标的电磁特性计算。多层快速多极子算法(MLFMA)是基于积分方程的快速算法。因其计算精度高并且计算复杂度低,因而广泛应用于电磁散射与辐射问题的模拟。在三维电磁问题计算过程中,该算法使用八叉树对基函数(权函数)进行空域分组,同时利用插值算法实现各层之间的谱域聚合。MLFMA数据结构的复杂性严重影响了其并行算法的可扩展性,因此该算法的并行化成为计算电磁学领域的难点问题之一。学者此前研究的大多是计算金属或单一介质模型的并行MLFMA,而对于金属介质混合模型或多介质模型的并行MLFMA研究较少。本文首先介绍了多介质模型的的表面积分方程,分析了切向型、法向型、混合型等不同形式积分方程的适用范围,通过计算金属与介质模型讨论了不同积分方程的收敛性;然后重点研究了一种适用于多介质模型计算的异步并行MLFMA,讨论了异步算法相对于同步算法在负载均衡、通信等方面的优势,并通过计算金属、介质、多介质等模型验证了异步算法的并行效率。在此基础上,给出了一种将高阶矩量法(HOMoM)与MLFMA相结合计算带罩天线辐射特性的方法。该混合方法分别使用HOMoM和MLFMA计算天线与天线罩,并通过迭代近场考虑二者之间的耦合特性,保证了算法的计算精度。该混合方法与HOMoM整体解相比,加快了计算速度并节省了内存,而且避免了使用MLFMA计算复杂天线时出现的不收敛问题,为计算带罩天线模型提供了一种有效方法。