fdtd方法模擬一維電磁波傳播-文庫吧資料
2025-04-13 05:43本頁面
【正文】 麥克斯韋方程的差分計算，能夠恰當?shù)孛枋鲭姶艌龅膫鞑ヌ匦?。令代表或直角坐標系中某一分量，在時間和空間域中的離散取以下符號表示： 對關(guān)于時間和空間的一階偏導(dǎo)數(shù)取中心差分近似，即 (2—1—7)）在FDTD離散中電場和磁場各節(jié)點的空間排布如圖2—1—1所示，這就是著名的Yee元胞。各項同性線性介質(zhì)中的本構(gòu)關(guān)系為 （2—1—3）其中表示介質(zhì)介電系數(shù)，單位為法拉/米（F/m）； 表示磁導(dǎo)系數(shù)，單位為亨利/米（H/m），表示電導(dǎo)率，單位為西門子/米（S/m）；表示導(dǎo)磁率，單位為歐姆/米（/m）；和分別為介質(zhì)的電損耗和磁損耗。本章首先給出麥克斯韋旋度方程及其在直角坐標系中的FDTD離散形式，由三維情況到一維情況，即一維電磁波傳播的理論基礎(chǔ)。這組方程既可以寫成微分形式，又可以寫成積分形式。——微光學(xué)元器件中光的傳播和顏射特性?！娮臃庋b，電磁兼容分析，例如多線傳輸及高密度封裝時的數(shù)字信號傳輸，分析環(huán)境和結(jié)構(gòu)對元器件和系統(tǒng)電磁參數(shù)及性能的影響?！⑸浜屠走_截面計算，例如導(dǎo)體、介質(zhì)物體和具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)及形狀物體（導(dǎo)彈，飛機）的雷達微面（RCS），導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的電磁波透入分布，人體對電磁波的吸收，地下物體散射等。微帶天線，手機天線，縫隙天線，螺旋天線以及天線陣列等。同時，F(xiàn)DTD的隨時間推進可以方便地給出電磁場的實踐演化過程，在計算機上以偽色彩方式顯示，這種電磁場可視化結(jié)果清楚地顯示了物理過程，便于分析和設(shè)計。FDTD方法是球麥克斯韋微分方程的直接時域方法。對電磁場E、H分量在空間和事件上采取交替抽樣的離散方式，每一個E（或H）場分量周圍有四個H（或E）場分量環(huán)繞，應(yīng)用這種離散方式將含事件變量的麥克斯韋旋度方程轉(zhuǎn)化為一組差分方程，并在時間軸上逐步推進地求解空間電磁場。并且，隨著電磁波應(yīng)用的廣泛和計算機技術(shù)的發(fā)展，各種方法的研究也更加深入。然而，由于實際環(huán)境的復(fù)雜性，往往需要通過數(shù)值解得到具體環(huán)境下的電磁波特此那個。分析計算途徑需要結(jié)合實際環(huán)境的電磁參數(shù)求解麥克斯韋方程邊值問題，通常只有一些經(jīng)典問題有解析解。具體、實際地研究電磁波的特性有著之分重要的意義。目前，電磁波的研究已深入到各個領(lǐng)域，應(yīng)用十分廣泛，例如無限電波傳播、光纖通信和移動通信、雷達技術(shù)、微博、天線、電磁成像、地下電磁探測、電磁兼容，等等。但是，近期文獻主要討論FDTD的深入發(fā)展和實際應(yīng)用，有關(guān)FDTD基本內(nèi)容均散見在一些早期文獻。 In the time axis to promote the gradual solution, has the very good stability and convergence, thus in the engineering electromagnetism each field is attention. This paper first chapter, detailed introduces the background and the method FDTD in various areas of application.This paper briefly introduced the basic knowledge of FDTD method, and the simulation of the electromagnetic wave propagation made to discuss that, through the electromagnetic waves in the 3 d right Angle coordinate system are discussed, and a conclusion that the 2 d, a d electromagnetic wave simulation image. Sedate accurate when given all parameters of the simulation, and parameters change caused by the simulation image change, from examples of FDTD method in the electro
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