用基于Daubechies尺度函数的时域多分辨分析计算电磁散射

利用Daubechies尺度函数的紧支撑性，将一种新的时域多分辨分析(MRTD)算法应用到三维目标的电磁散射中并分析了其色散特性，使用MRTD/FDTD接口技术解决了连接和吸收边界的处理.算例表明，在不牺牲精度的情况下，该方法比传统的FDTD需要的网格数少，计算速度快.最后，计算了二维PBG结构的反射特性. 关键词： 时域多分辨分析 Daubechies尺度函数 电磁散射     

MRTD算法在一维PBG结构中的应用

将基于Daubechies紧支集尺度函数的时域多分辨分析(MRTD)算法用于光子带隙结构(PBG)的时域分析中,实现了MRTD算法的连接边界和PML吸收边界条件,并对带隙结构的反射系数进行了数值模拟和验证,所得结果与解析解一致.与传统FDTD 算法相比,MRTD算法在较大的网格散尺寸下,仍保证了精度,从而节省了内存并提高了计算效率.     

色散介质中的时域小波Galerkin方法

将基于Daubechies尺度函数的时域小波Galerkin法应用到水和等离子体色散介质中的瞬态传播,给出了一种既适合于Debye模型,又适合于等离子体计算的差分方程方法.计算结果证实了方法的有效性,与(FD)2TD比较,该方法可以增加网格尺寸而不会牺牲精度,因而具有计算效率高的特点.     

时域小波Galerkin法在有耗地面与任意目标复合散射中的应用

采用时域小波Galerkin(WGTD)方法计算了有耗地面与三维目标的复合散射,其中连接边界采用三波法.得到近场数据后,为避免复杂的Sommerfeld积分用互易原理简化了外推过程.计算了地面目标的雷达散射截面,验证了WGTD方法的精度和有效性.与时域有限差分方法相比,WGTD方法具有色散线性好、节省内存、计算速度快等优点. 关键词： 时域小波Galerkin法 复合散射 有耗半空间     

二维随机粗糙面上导体目标复合瞬态散射的混合算法

提出用时域积分方程法(TDIE)与时域基尔霍夫近似法(TDKA)的混合算法来求解二维导体随机粗糙面及其上方二维导体目标的复合瞬态散射,推导出了在TM波入射情形下显式及隐式格式的时间步进方程.将粗糙面与目标分别进行TDKA和TDIE计算,并考虑目标与粗糙面之间的耦合,对TDKA和TDIE进行混合迭代,既大大降低了粗糙面求解的复杂度,又保证了计算精度.数值算例中,考虑了角反射器(开放体)和圆柱(封闭体)两种目标,分别计算了目标表面电流响应和电场远场响应.计算结果表明,和单纯TDIE法相比,本文混合方法计算效率 关键词： 随机粗糙面 复合瞬态散射 时域积分方程法和时域基尔霍夫近似法 混合算法     

基于Haar小波基的MRTD分析APML的截断边界

将各向异性匹配层(APML)应用于三维基于Haar小波基的多分辨分析(MRTD)的边界截断,并且推导了一般的处理APML的面、边、角区的一般算法,具有传统FDTD时域步进原则,算法的有效性通过分析频域的Rapml的反射性能得到很好的验证,同时也表明应用MRTD算法的APML具有良好的电磁波吸收性能.     

一种改善TDIE时间步进算法稳定性的新平均方法

提出一种抑制TDIE时间步进算法(MOT)后期振荡的新平均方法,与传统平均方法相比,该方法能进一步提高MOT算法的稳定性.采用时域电场积分方程的显示格式(explicit),计算了二个算例:高斯脉冲波照射到金属平板、金属立方体时目标表面的电流响应.数值结果表明,该方法效果显著,具有较强的普适性.     

静电场描绘实验仿真研究

虚拟仿真已成为大学物理实验教学中的重要技术手段,为加强静电场理论实验效果的认知,基于MATLAB App Designer开发了静电场描绘实验仿真软件,通过有限差分法得到数值解,利用MATLAB编写用户界面,实现了“同轴电缆”“平行直线电极”“聚焦电极”“劈尖电极”和“平行板电极”共5个电场测量的描绘,具有调节输入电压、测量等势点、描绘等势线与电场线等多项功能,并可将实验测量结果、解析公式与仿真结果进行对比.静电场描绘实验仿真软件的开发,有助于形象地认识静电场和建立完整的电场分析思维体系。