波动方程FDTD算法的PML吸收边界条件的实现与验证

实现了波动方程FDTD算法的PML吸收边界条件(WE—PML)，并进行了数值验证．从结果可以看出，WE—PML的性能与Berenger-PML非常接近，优于Mur二阶近似吸收边界条件：同时，对PML媒质参数进行了优化，结果表明：WE-PML的性能主要是由PML的层数、垂直人射时的理论反射系数决定的，WE—PML参数的优化结果与Gedney的经验值基本一致。     

广义正交坐标系下FDTD算法的吸收边界条件

本文由广义正交坐标系下的波动方程，通过微分算子的分解得到两个单向波方程，利用差分析似方法得到广义正交坐标系下Ｍｕｒ二阶吸收边界条件，并与文献结合给出了直角和圆柱坐标系下的Ｍｕｒ二阶吸收边界条件进行对比和补充。     

一种新的吸收边界条件及三维微波结构的FDTD分析

本文基于Ｚ－变换域上导出的一种新的有效的吸收边界条件和ＦＤＴＤ法对三维微波无源集成结构进行了分析。与Ｍｕｒ吸收边界条件、色散吸收边界条件等相比,这种新的吸收边界条件更精确有效。相应的软件可应用于复杂三维微波集成结构等效网络参数的精确快速提取。     

柱坐标系下FDTD算法的吸收边界条件

本文借助二阶准波方程式研究了柱坐标系下FDTD算法的一种吸收边界条件.根据这一边界条件,编制了相应的计算程序检验其吸收特性,并与均匀柱面波传播的简单吸收条件作了比较.计算结果表明,该吸收边界条件具有较好的吸收性能.     

FDTD算法的线性预测吸收边界条件

提出了一种全新的FDTD吸收边界条件——线性预测吸收边界条件(Linear Prediction Absorbing Boundary Condition——LPABC)。通过对吸收边界上的入射场进行深入的分析研究，发现在某些条件下吸收边界上的场值与入射方向上其相邻区域的场值是线性相关的，从而提出了一种利用入射方向相邻区域的场值对吸收边界上的场值进行线性预测的吸收边界条件。采用这种吸收边界条件，计算域内的场为行波场，在边界处是无反射的。此外，这种吸收边界条件不需要设置额外的吸收层，也不需要存储前一时刻的场值。最后进行了FDTD实际计算，计算结果表明LPABC吸收边界条件是有效的。     

采用PML吸收边界条件的FDTD法的分析平面微带结构中的应用

本文将理想匹配层（PML）吸收边界条件用于平面微带结构的时域有限差分法（FDTD）分析中,给出平面微带结构的PML吸收边界条件,并编制程序,进行数值计算。结果表明,与传统的Mur吸收边界条件相比,采用PML吸收边界条件只需采用最简单的馈源模型就可明显地减小计算网格空间和加快收敛速度,并且可用于分析任意复杂结构的微带电路。本文方法对微带电路及微带天线的CAD设计将具有实际意义。     

FDTD方法中的吸收边界条件

介绍并分析了时域有限差分中的吸收边界条件，对各种条件的应用进行了讨论，对时域差分技术的吸收边界条件进行了一定的总结和展望。     

采用PML吸收边界条件的FDTD法在分析平面微带结构中的应用

本文将理想匹配层(PML)吸收边界条件用于平面微带结构的时域有限差分法(FDTD)分析中,给出平面微带结构的PML吸收边界条件,并编制程序,进行数值计算。结果表明,与传统的Mur吸收边界条件相比,采用PML吸收边界条件只需采用最简单的馈源模型就可明显地减小计算网格空间和加快收敛速度,并且可用于分析任意复杂结构的微带电路。本文方法对微带电路及微带天线的CAD设计将具有实际意义。     

关于FDTD中驻波-行波边界条件的再讨论

驻波-行波边界条件(STWBC)是一种新近提出的概念清晰、实现简便的吸收边界条件。本文对STWBC的误差来源和适用范围作了进一步研究，说明STWBC的思想是正确、新颖的，其难点在于如何减小差分实现时产生的误差。同时，分别针对一维和二维情况，从理论上分析了原一阶STWBC迭代式的误差来源，并提出了二阶STWBC迭代式。     

PML—FDTD法在分析平面光波导结构中的应用

将理想匹配层(PML)吸收边界条件用于平面光波导结构的时域有限差分(FDTD)法分析中，给出了平面光波导结构的PML吸收边界条件，并对平行介质带定向耦合器进行数值模拟和验证，所得结果与理论值非常一致，证明了PML吸收边界条件应用于平面光波导结构分析的有效性。本文方法可用于分析任意复杂结构的平面光波导。     

时域有限差分法分析平面周期性结构电磁特性

本文阐述了如何用时域有限差分法分析平面周期结构的电磁特性.FDTD方法与周期性边界条件、吸收边界条件结合,构成分析各种周期性结构电磁特性准确、有效的通用工具.但为了在时域表示宽带信号的周期性边界条件,必须引入辅助场量并加以适当变形才可建立时域迭代式.文中以平面双周期频率选择表面为例,给出了计算思路和结果.     

计算周期性导波结构的时域有限差分方法

本文提出一种计算周期性导波结构的时域有限差分方法.由Floquet定理建立边界条件,在电场边界和磁场边界上两次使用Floquet定理,从而将计算域限制在一个周期结构内,并且在导波结构侧面引入吸收边界条件,保证了计算精度.通过预先给出传播常数,经FDTD迭代计算,其谐振频率就是该传播常数所对应的工作频率.     

基于自适应遗传算法的FDTD中完全匹配层的设置方法

针对时域有限差分算法进行电磁场数值求解时的PML吸收边界层的设置问题,给出了利用自适应遗传算法对吸收层的电导率进行优化确定吸收层电导率的方法,得到了相同激励源下吸收效果最佳的吸收层各层电导率值,该值只是经典边界电导率取值的边界反射场值的1/5不到,而且随着计算时间的增长,吸收稳定性增强,可以更加准确地进行电磁场数值模拟。     

关于FDTD中驻波-行波边界条件的讨论

本文对文献〔1,2〕中提出的“驻波 行波边界条件”的适用范围及误差产生的原因提出一些不同的意见 ,并推导出对误差的修正因子。分析结果表明 ,该边界条件仅适用于波垂直或近似垂直入射于截断边界的情况。     

用FDTD分析光晶带隙结构散射特性

本文对由介质构成的光晶带隙结构进行分析,采用FDTD方法进行数值仿真,计算了一维、二维全介质光晶带隙结构,对不同入射角的情况进行了研究,给出了反射系数曲线.     

用FDTD分析微带结构过程的优化

本文用3D-FDTD(三维时域有限差分法)计算了微带贴片天线和微带滤波器的S参数.提出了一种新的提取入射场的方式,简化了计算过程,从而提高了计算速度.并将计算结果与MWO软件仿真结果以及实际测量结果进行对比加以验证.     

一种新型的FDTD吸收边界条件

根据无耗介质中电磁波电场与磁场值在任一时空点上的定值阻抗比,得出了一种新型FDTD吸收边界条件——定值阻抗吸收边界,并将其与二阶Mur吸收边界进行了比较,结果表明是一种简明而有效的边界吸收方法。     

用Matlab语言实现电磁场中FDTD法编程

讲述了FDTD方法的2种典型吸收边界条件算法——Mur吸收边界条件和PML吸收边界条件。论述一个使用Matlab语言编写的计算在真空中的三维空间点电源辐射电场的算例,记述了区域划分、写有限差分式、编写程序3个主要计算步骤。列出了在FDTD网格划分中一些参数的选取以及MatlabPDE工具箱的网格生成器。得出用Matlab语言对FDTD算法编程的几点结论。     

一种新的吸收边界条件及三维微波结构的FDTD

本文基于 Z-变换域上导出的一种新的有效的吸收边界条件和 FDTD法对三维微波无源集成结构进行了全波分析。与 Mur吸收边界条件、色散吸收边界条件等相比 ,这种新的吸收边界条件更精确有效。相应的软件可应用于复杂三维微波集成结构等效网络参数的精确快速提取。