FDTD算法的若干关键技术研究

发布时间：2017-10-12 08:40

  本文关键词：FDTD算法的若干关键技术研究

  更多相关文章： 时域广义传输矩阵 积分方程 时域有限差分法 微分方程 惠更斯等效面 谱域滤波

【摘要】：时域有限差分法(FDTD)是一种基于微分麦克斯韦方程的电磁场计算方法,它的广泛应用以及算法效率的提高对于目前日益复杂的电子系统的电磁环境模拟仿真有重要的意义。随着计算电磁学各种算法的日益成熟与完善,研究方向已经从对单一算法的稳定、精确度的研究逐步转变为对于多种方法结合的复合型算法的研究。时域有限差分法因其固有的实现优势而得到巨大的发展,而其计算时间和内存消耗则是一个制约其发展的问题,针对这一问题以及为了得到稳定的传输矩阵,本文研究了滤波性时域有限差分法技术的稳定性以及由此发展而来的新型亚网格技术及其稳定性分析。为了在这种成熟的算法基础上能够更有效的提取物体的散射特征,本文引入了广义传输矩阵(GTM)的概念和算法,成功将广义传输矩阵应用到了基于FDTD的时域算法的研究。能够利用尽可能少的信息在建立的物体空间中提取有效的散射特征,达到提高分析效率的目的。本文提出建立基于FDTD的时域GTM,将FDTD计算的散射体的散射特征从内部等效到表面上来,只需要基于等效面的面网格划分的GTM唯一表示出散射特征。介质体外的散射场就可以直接通过GTM唯一求解。这很大程度上提高了计算效率使得计算机能够适应以往难以计算的大规模介质体电磁环境的求解问题。
【关键词】：时域广义传输矩阵 积分方程 时域有限差分法 微分方程 惠更斯等效面 谱域滤波
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM15
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 研究背景与与研究意义8-9
• 1.1.1 时域有限差分法发展现状9
• 1.1.2 广义传输矩阵发展现状9
• 1.2 本文研究内容与结构安排9-12
• 第二章 时域有限差分法12-44
• 2.1 时域有限差分法基础理论12-16
• 2.2 吸收边界条件与应用16-22
• 2.3 常用激励源22-31
• 2.3.1 主要激励源形式22-28
• 2.3.2 电流源、磁流源以及平面波引入28-31
• 2.4 惠更斯等效面原理31-32
• 2.5 谱域滤波FDTD技术32-37
• 2.5.1 CFL条件与稳定性分析33-35
• 2.5.2 谱域滤波FDTD技术35-37
• 2.6 新型亚网格技术研究37-43
• 2.7 本章小结43-44
• 第三章 时域积分方程44-54
• 3.1 电磁场积分方程原理44-47
• 3.1.1 时域电场积分方程46
• 3.1.2 时域磁场积分方程46-47
• 3.2 电磁场积分方程常用基函数47-50
• 3.2.1 空间基函数48-49
• 3.2.2 时间基函数49-50
• 3.3 积分方程远区散射场与RCS50-52
• 3.4 本章小结52-54
• 第四章 广义传输矩阵在时域有限差分法的应用54-72
• 4.1 广义传输矩阵54-65
• 4.1.1 参考面等效和广义传输矩阵建立54-58
• 4.1.2 等效面电磁流展开58-60
• 4.1.3 基函数与FDTD网格数据转换60-65
• 4.2 介质体电磁场散射方程65-67
• 4.3 广义传输矩阵的提取67-71
• 4.4 本章小结71-72
• 第五章 本文总结72-74
• 5.1 主要总结72-73
• 5.2 研究展望73-74
• 参考文献74-78
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文78-79
• 致谢79-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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3 王雪莹;沿轴线方向匀速直线运动的电偶极子的电场[J];物理与工程;2005年04期

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本文编号：1017753