时域有限差分法.doc

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1、31计算机辅助绘图基础（第4版）第5章时域有限差分法5.1时域有限差分法概述5.1.1时域有限差分法的特点5.1.2电磁场旋度方程5.1.3分裂场形式31计算机辅助绘图基础（第4版）5.1.4理想导体的FDTD公式31计算机辅助绘图基础（第4版）5.1.5损耗媒质的情况5.2FDTD基础5.2.1使用FDTD的影响因素5.2.2Yee单元网格空间中电磁场的量化关系图5.1Yee单元网格空间中的电磁场31计算机辅助绘图基础（第4版）图5.2Yee单元网格及场关系5.2.3决定单元的空间尺寸5.2.4离散化的麦克斯韦方程31计算机辅助绘图基础（第4版）5.3数

2、值色散、数值稳定性分析5.3.1时间本征值31计算机辅助绘图基础（第4版）5.3.2空间本征值5.3.3数值稳定条件31计算机辅助绘图基础（第4版）31计算机辅助绘图基础（第4版）5.3.4数值色散1.数值色散现象2.数值色散规律3.估算数值色散31计算机辅助绘图基础（第4版）图5.3不同的空间步长所引起的数值色散情况4.获得理想色散关系的条件5.4建立Yee单元网格空间5.4.1入射场求解图5.4球坐标系31计算机辅助绘图基础（第4版）图5.5高斯脉冲的波形图5.6周期性脉冲的波形图图5.7周期性脉冲的频谱图5.8只有一个脉冲时的波形和对应的频谱31计算

3、机辅助绘图基础（第4版）图5.9有多个脉冲时的波形和对应的频谱图5.10高斯脉冲的FFT谱函数5.4.2理想导体的FDTD编程图5.11量化的Yee单元网格椭球空间31计算机辅助绘图基础（第4版）5.4.3损耗媒质的情况图5.12FDTD计算的一般流程31计算机辅助绘图基础（第4版）5.4.4建立Yee单元模拟空间结构图5.13采用例5.1程序段设定的电介质片图5.14采用同样的程序段设定的磁介质片5.4.5估算所需条件5.5吸收边界条件5.5.1单向波方程与吸收边界条件31计算机辅助绘图基础（第4版）31计算机辅助绘图基础（第4版）5.5.2二维和三维的

4、情况5.5.3近似吸收边界条件5.5.4吸收边界条件的验证1.二维空间中验证吸收边界条件的试验方法2.二维空间角点处的吸收边界条件图5.15验证吸收边界条件性能的数值实验空间31计算机辅助绘图基础（第4版）图5.16二维空间吸收边界条件的角点计算原理图5.6PML吸收边界条件5.6.1PML吸收媒质的定义31计算机辅助绘图基础（第4版）5.6.2PML吸收边界条件在Yee单元网格空间中的应用图5.17PML媒质的设置31计算机辅助绘图基础（第4版）图5.18在图5.17中右上角的结构5.6.3三维PML吸收边界条件31计算机辅助绘图基础（第4版）5.6.4

5、非均匀网格结构的三维PML吸收边界条件5.6.5各向异性的PML吸收媒质31计算机辅助绘图基础（第4版）图5.19PML吸收边界中吸收媒质的放置31计算机辅助绘图基础（第4版）5.6.6柱坐标系中PML的FDTD格式图5.20圆柱坐标中的Yee单元网格31计算机辅助绘图基础（第4版）1.柱坐标系下的时间步长及轴向奇点的处理2.柱坐标系下PML差分格式的推导31计算机辅助绘图基础（第4版）31计算机辅助绘图基础（第4版）3.PML中电导率的选取5.6.7一维PML吸收边界条件的实现31计算机辅助绘图基础（第4版）31计算机辅助绘图基础（第4版）31计算机辅助

6、绘图基础（第4版）5.6.8PML吸收边界条件的验证方法1.收敛性的验证2.对称性的验证图5.21高斯脉冲激励的电场图5.22等距离法取样点分布31计算机辅助绘图基础（第4版）3.测试PML吸收层的反射误差的方法图5.23反射系数测试网格空间图5.24PML的绝对反射误差4.辐射方向图的验证31计算机辅助绘图基础（第4版）图5.25PML的反射系数图5.26半波天线的方向图5.PML吸收效果的改善图5.27PML用一阶Mur边界条件修正前后反射波（虚部）的比较31计算机辅助绘图基础（第4版）5.7近场远场转换5.7.1概述5.7.2三维近场远场转换原理5.

7、7.3三维近场远场转换的离散化处理31计算机辅助绘图基础（第4版）5.7.4二维近场远场转换