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MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法（原书光盘资料）
) [- c: R* j. p- v3 b7 l$ U4 z7 j+ j; j
/ X7 s& d9 Z: \+ B5 n摘要: MATLAB语言具有编程简单，并可以给出精美图像的特点，它已成为理工科大学生必备的系统工具平台。其完备的工具箱功能，使得MATLAB日益受到大学生和工程师们的喜爱。《MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法》
' {3 d9 q9 V& e# M/ j目录
/ o$ l5 [& |& c+ V2 J第1章 FDTD简介7 i0 M; ?# t9 l2 F# c1 u. A+ c
1.1 时域有限差分法的基本方程: D( U0 J& m/ z
1.2 导数的差分近似
8 C9 p: H$ b- A" e$ c+ t1.3 三维问题的FDTD更新方程) h( S0 K2 P2 F2 L5 [+ Y8 w! ?
1.4 二维问题的FDTD迭代方程
4 ^0 j, v9 \# M& p1.5 一维FDTD问题的更新方程# z5 X8 }6 [+ c- K& k
1.6 练习7 b/ Z# H+ L" e' J; J
* P/ G9 j( N9 u$ {5 i3 w第2章 数值稳定性和色散( d5 o9 b% @. E l. W
2.1 数值的稳定性
1 m/ k; @& L: t3 v# z9 a7 N8 U2.1.1 时域算法中的稳定性$ B& c8 {9 l2 d+ E' J! J0 U8 g
2.1.2 FDTD方法的CFL稳定条件; |4 m+ t" R: u T: T
2.2 数值色散9 P4 L* h* H) O) ]3 ^
2.3 练习5 }8 a0 [+ r. J- l! i" T
9 a6 j' X0 X0 E第3章 在Yee网格中创建目标
% m z# b% m$ W' ~% Y5 @! S3 | n/ Z3.1 目标的定义
0 V. T. \( ^! n9 m8 a, @; h/ \3.1.1 定义问题空间参量
& W6 Q, W! {7 ^& w" Q. U$ o3.1.2 在问题空间中定义目标8 L, ?- C6 O8 z3 w- z, F
3.2 媒质近似
) m3 a1 C/ n+ R H3.3 切向和法向分量的子网格平均方案
7 Z5 {$ _7 m' k0 d r3.4 定义目标3 Q( x: p: F5 R* k4 x+ @
3.5 创建媒质网格
* G) `$ H5 L+ J$ L+ {# s7 N3.6 改善8个网格平均% \ B6 g4 e" |0 y. ~6 s
3.7 练习
9 H. S* S) Y7 k0 X5 i/ n0 h- }9 R2 |
第4章 有源和无源集总参数电路
1 O. y3 d3 O% \. d3 I& {( q4.1 FDTD中集总参数元件的更新公式
/ G% p' p- U! N& ~8 B4.1.1 电压源" c0 ]1 h( K2 I% g, `( J$ C( G
4.1.2 硬激励电压源, u k3 B/ P+ L) D, T* F
4.1.3 电流源
2 N4 r' z, S" `* q3 v4.1.4 电阻的FDTD建模
1 x! p. w. [6 j7 }+ w, E* m4.1.5 电容的FDTD建模* i: I8 A* ?$ }# `$ g' L/ B
4.1.6 电感的FDTD建模
% g: \& J& W" d% }9 k1 o7 t4.1.7 位于表面或体积内的集总参数元件1 S5 R& N9 |. M( Q/ \ b
4.1.8 二极管的FDTD模拟8 v, W$ |- K+ A! N% E7 A" B4 O( N
4.1.9 总结$ A) F8 c8 B4 j! d. T8 s3 a- `
4.2 集总参数元件的定义，初始化和模拟7 T# { [# s/ D
4.2.1 集总参数元件的定义% ^- a7 J, A1 R; l% f6 M
4.2.2 FDTD参量和数组的初始化
3 X6 Z, X6 s$ T+ c+ k, V/ X4.2.3 集总参数元件的初始化3 l/ E8 b9 n7 w$ X9 ^% ^% G) a
4.2.4 更新系数的初始化( ~5 ~ |0 ^6 `' b% P. ~8 z
4.2.5 电场和磁场以及电压和电流的取样
' T! L; j4 R8 Y& [$ O) j4.2.6 输出参数的定义与初始化2 M* t4 D" J# s1 `4 G" p+ T a
4.2.7 运行FDTD模拟：时进循环
1 J8 u- W# I3 w3 L4.2.8 显示FDTD模拟结果
0 U6 D( J" C; K4.3 模拟例子7 q' y* f3 H0 h
4.3.1 正弦波电压源激励的电阻
) W- w/ b( j9 }' J. ~4.3.2 由正弦波源激励的二极管- Z* Q6 c5 t- K# M% S! Y
4.3.3 由单位阶跃电压源激励的电容8 _3 h8 E# f Y" o
4.4 练习
7 T# J4 Z+ W# H; x. o+ x& D9 D) U+ }$ r3 h
第5章 激励源的波形与从时域到频域的变换. ~2 L1 y! O, K1 `$ Z
5.1 常用FDTD仿真波形0 _2 l' z0 y; m8 R: c6 R: @& f
5.1.1 正弦波形: }% f% G7 Q7 Y
5.1.2 高斯波形/ b4 A& u, `: A, z! F8 |" f+ Y- p( e
5.1.3 高斯波形的导数归一化
# z5 S0 q6 w4 B( ] I- H9 y5.1.4 余弦函数调制的高斯波形
9 Q: V$ @. ^. X) q W- n; _/ O9 W5.2 FDTD模拟中激励源的定义和初始化( E4 s [, z. Y/ q7 Y
5.3 从时域到频域的变换
$ {" m' {4 o& Y/ B G; A5.4 仿真举例0 g+ ~8 ?" g$ S5 M
5.4.1 由傅里叶变换重新获得时域波形! v5 ~6 g! f3 m$ v! O6 O
5.4.2 由余弦调制高斯波形激励的RCL电路
! b& |4 ]3 Q% r: [5.5 练习
& U. Q% F8 \: Y, M x1 I4 u+ O/ d( M! r% E$ H7 `: e
第6章 散射参量6 p1 K, Q8 ?9 q0 a
6.1 S参量和回波损耗的定义6 V2 G9 o% F6 s/ Z' O! m6 z7 i
6.2 S参数的计算
8 }3 V S4 X" C( }% d6.3 模拟例子9 Z) q) n% T5 E7 u
6.3.1 1/4波长变换器
' n' h; C7 E8 q2 o0 ]0 V6.4 练习
! Z/ M) O) @7 K# h) n& V& d0 G5 {
1 r0 |2 Q5 g1 u9 E5 T+ ?& K第7章 完善匹配层吸收边界
! S& S0 J+ `0 Q5 Z9 Q! E第8章 卷积完善匹配层
3 T* |$ Z! T8 I0 \7 {+ O第9章 近场到远场的变换
, Y F& G( z' P( z4 J- Q% x4 ^! a第10章 细导线模拟! D/ z$ d7 A* b! g
第11章 散射体公式+ p _2 i- O7 I* k
第12章 时域有限差分计算的图形处理单元的加速
% m) |( ~0 K: }
! H$ N- E, g& w( u. N. h! H4 F附录A 一维FDTD代码
% F9 z- z- j$ P4 v# _附录B 三维结构的卷积完善匹配层区域及相关场的更新计算
4 d3 b6 H j, J) S+ _( J/ F) B附录C 计算远场方向的MATLAB代码
9 t6 X$ P0 d' r7 R+ ~& o2 A
, z1 f9 C% I U$ G
2 S3 C5 r$ m9 ], e, G9 U$ W4 i0 i; ~0 E& S6 V2 y
下载：% Q4 O: G9 v+ i4 Y7 Z _9 d
: @) N2 L$ v+ e9 ^+ Y
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发表于 2019-3-13 07:00
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