随机FDTD方法及其在等离子鞘套中的应用

发布时间：2021-03-25 02:15

　　自然界讦多媒质的电参数往往具有随机特性,随机媒质中机媒阴中的电波传播特性一直以来为人们所关注。蒙特卡洛方法是研究随机媒质中电波传播统计特性的一个重要手段,但是该方法需要通过对大址样本进行计算进而获得场量的统计特性（均值和方差）,当采用时域有限差分方法（Finite-Difference Time-Domain,FDTD）对每个样本进行计第时,由于单次FDTD时间开销大,导致整个计算耗时长,效率低:与之相比,近年发展的随机时域有限差分方法（Stoochastic Finite-Difference Time-Domain,S-FDTD）将媒质的随机特性（方差）直接代入电磁培迭代中,只需一次计算便可获得场值的统计特性,极大的提高了计算效率。本文对S-FDTD方法及其吸收边界的实现形式进行可深入研究,将普通媒质的S-FDTD方法扩展到色散媒质中,并分析了等离于鞘套中电子密度随机特特性对电波传播的影响,本文的主要工作如下:1、将坐标伸缩完全匹配层（Stretuhcd Cnordinate Perfecty Matched Layer,SC-PML）吸收边界条件应用到了 S-FDTD中,改善了传... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 随机媒质中电磁场FDTD方法的研究现状
        1.2.2 S-FDTD方法研究现状
        1.2.3 等离子鞘套中电波传播研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
2 S-FDTD方法简介
    2.1 传统FDTD方法简介
    2.2 S-FDTD方法的基本原理
        2.2.1 S-FDTD方法的理论及实现方法
        2.2.2 S-FDTD方法的基本公式推导
    2.3 蒙特卡洛方法
    2.4 本章小结
3 S-FDTD方法的PML吸收边界条件
    3.1 吸收边界条件
        3.1.1 Mur吸收边界条件
        3.1.2 坐标伸缩完全匹配层
    3.2 二维S-FDTD完全匹配层更新方程
    3.3 数值实例
        3.3.1 吸收效果验证
        3.3.2 蒙特卡洛方法对S-FDTD的验证
    3.4 本章小结
4 色散媒质中的S-FDTD方法
    4.1 等离子体的PLRC方法
        4.1.1 等离子体简介
        4.1.2 PLRC方法的更新方程简介
    4.2 等离子体中的S-PLRC-FDTD方法
        4.2.1 更新方程及PML吸收边界条件
        4.2.2 数值实例及蒙特卡洛验证
    4.3 本章小结
5 S-FDTD方法在等离子鞘套中的应用
    5.1 等离子鞘套简介
    5.2 等离子鞘套模型
    5.3 S-FDTD仿真及蒙特卡洛验证
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
在校期间发表的论文



本文编号：3098829