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MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法（原书光盘资料）0 I2 P0 A. Y7 `) d" x
4 ~: c* ^+ x. e+ E+ d" m2 J/ D
' ~* J1 m5 m! o5 J* t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》; d1 L1 q% @- U& V
目录
" p( ?: |. P7 ~! {第1章 FDTD简介
! u$ v' ]7 ~! N8 K% E8 b1.1 时域有限差分法的基本方程
: d3 u) z9 [# g0 ?8 v* \+ t1.2 导数的差分近似7 [ Z. k3 g* _
1.3 三维问题的FDTD更新方程% a4 I+ \) V( @
1.4 二维问题的FDTD迭代方程
" k# n8 E# }: k# {* s3 D( o1.5 一维FDTD问题的更新方程
/ K0 n5 H$ E2 u2 \: a1.6 练习
" p2 X% \* N9 n, l2 f- w" }
$ _) M" d9 P0 {+ K8 ~* n2 y第2章 数值稳定性和色散
4 q2 Z+ [; L0 z; @! A2.1 数值的稳定性3 ~, r( {7 U4 @5 r; {
2.1.1 时域算法中的稳定性$ w. v1 W3 i# s& o# \# K
2.1.2 FDTD方法的CFL稳定条件8 {+ E6 P$ w; d9 W3 x) K: w
2.2 数值色散6 W: c3 F. _1 D( k
2.3 练习
1 ~' q' ~) y5 I5 q* S% F" T: X
1 K0 M# R' l5 Z: \2 a: y3 G第3章 在Yee网格中创建目标) P! R3 g2 j& [; g# t6 Q
3.1 目标的定义' p8 L( `% t9 ~' a+ i z
3.1.1 定义问题空间参量( P! k0 z& \$ D7 k5 o9 k Y: P- K9 C
3.1.2 在问题空间中定义目标2 E$ e4 x, P: o
3.2 媒质近似
0 F, C- p* k N' P# c4 w3.3 切向和法向分量的子网格平均方案4 j. S. J( { A) F0 E3 n0 x; A9 ^
3.4 定义目标
3 _8 b E& z3 h8 D `3.5 创建媒质网格( L [2 l$ _6 S. ?
3.6 改善8个网格平均
: H! C! n& e# ?- X9 S3.7 练习
* j: K# x) W0 L$ _9 ^' _- k F) p2 A- f! E
第4章 有源和无源集总参数电路
/ Z* Q: W1 K1 W+ u- T) x4.1 FDTD中集总参数元件的更新公式
9 h; S) z- S7 S4 \: ?0 R8 M- x4.1.1 电压源
! @1 g( W9 q" c) g7 q4.1.2 硬激励电压源! l( A2 x) D5 x) [
4.1.3 电流源2 M! i. m! b9 g: v0 b9 \
4.1.4 电阻的FDTD建模1 B7 v) _- D- i: W6 `# s
4.1.5 电容的FDTD建模
4 O4 C6 W7 o3 W, O; B4.1.6 电感的FDTD建模2 }4 |0 p% V: ?- d q! P% _; x2 R
4.1.7 位于表面或体积内的集总参数元件
: m- X" z0 S4 B- r. d7 d6 K4.1.8 二极管的FDTD模拟
7 w5 v! [# _% b$ q9 X3 B6 w5 x1 G4.1.9 总结
5 T$ k% x' s7 @3 E! l7 `5 F/ i# n& d4.2 集总参数元件的定义，初始化和模拟$ A( p) c, N, s0 s+ H
4.2.1 集总参数元件的定义
6 t7 [. K+ ?2 ^2 d5 d1 {4.2.2 FDTD参量和数组的初始化
% C# s% |0 F- ?, {$ U4.2.3 集总参数元件的初始化
6 N: ~ @' }) w) A' k2 z, B, [# q4.2.4 更新系数的初始化7 G; C+ a2 Q/ H. P2 {. O+ d
4.2.5 电场和磁场以及电压和电流的取样
- z. f" V2 v% L% p5 s# h4.2.6 输出参数的定义与初始化
/ D1 G# N) L0 h+ I0 N7 Z4.2.7 运行FDTD模拟：时进循环$ @) R1 h' j; G5 A! P, D Y
4.2.8 显示FDTD模拟结果
t& B1 K, ]1 q$ I4 U7 q2 \, q4.3 模拟例子
! |2 b4 x4 M; f) Q; ^' D4.3.1 正弦波电压源激励的电阻, a ^0 j: [4 i6 N/ |& K# K& ^
4.3.2 由正弦波源激励的二极管
; W' L. ^, r- c1 x, K8 a, y4.3.3 由单位阶跃电压源激励的电容
( i4 `/ k" }! ^4.4 练习* \5 t3 V# ~! G
7 |/ v5 }: y) Z2 Q3 E第5章 激励源的波形与从时域到频域的变换
! t9 d% ~ E% {5 Z5.1 常用FDTD仿真波形
6 A% v+ e8 @8 F' W- p5.1.1 正弦波形
5 T7 a2 [4 h* S* u' B5.1.2 高斯波形, A# E+ I5 o; I( n, O# [
5.1.3 高斯波形的导数归一化: x& ^" j4 y" V5 j4 O6 G
5.1.4 余弦函数调制的高斯波形
0 G% O( q" \7 H+ ^5.2 FDTD模拟中激励源的定义和初始化
2 k5 l; u# {9 z4 X$ ]5.3 从时域到频域的变换
. ?) R$ s, h; @ K0 I5.4 仿真举例
$ @1 a6 E& w S" U( [+ P5 A5.4.1 由傅里叶变换重新获得时域波形3 _, @/ z( C/ F* ~/ t/ f9 N" i
5.4.2 由余弦调制高斯波形激励的RCL电路, R, V5 H- l( n
5.5 练习
5 ]3 }0 _5 O0 t X4 `! u8 L$ [
' v6 W5 V; O$ w# k, B第6章 散射参量" Q/ N( J! c% W3 T/ M) l
6.1 S参量和回波损耗的定义0 A( ?3 F4 _/ O1 ]1 C. \
6.2 S参数的计算
- Z, L5 G4 R' b- a% i6.3 模拟例子
( h9 o& f$ x L8 h6.3.1 1/4波长变换器# d5 ^2 P }) [/ p5 e, J/ \- n; j
6.4 练习
; n8 f Z' m- @4 V% F6 U( H& S! x e! x: ~5 M+ I& ~1 d/ S
第7章 完善匹配层吸收边界
9 e8 `$ a1 N9 c第8章 卷积完善匹配层9 Y/ Z, N2 u) ]9 q4 h6 Q& |
第9章 近场到远场的变换0 t# D% w% |9 T* r' b0 f1 m8 h+ d
第10章 细导线模拟
* x/ ?4 v/ j$ {; b第11章 散射体公式
7 |) ?( P% b( J- `. d- w3 d2 X第12章 时域有限差分计算的图形处理单元的加速
9 T8 P& B$ N5 y% q6 N' Q( B) F' |1 ~' Z o$ w/ b: ^/ O
附录A 一维FDTD代码
, G/ S9 P _) o% E9 L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
2 r8 X, w3 U/ w9 h5 l( p, |1 p* ?附录C 计算远场方向的MATLAB代码
! i: _ v/ o0 s% a
7 S( P1 c# R0 @2 E |+ m# F, z* Z5 Y- q4 h
" K: e- K) d3 z
下载： U# W0 Q5 j) i% @
- {9 P7 P Z- S9 J6 ]) @% _
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发表于 2019-3-13 07:00
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