复杂目标的FDTD几何-电磁建模方法

本文提出一种利用DirectX建立复杂目标FDTD模型的实用方法.运用DirectX分析目标模型的整体几何特性和材质特性,从不同侧面作多束穿透模型的射线,获得目标几何结构细节,判断剖分网格是否在模型内部,根据材质信息得到相应位置的电磁参数,最后按照FDTD计算要求建立复杂目标的空间电磁信息文件.文章建立了金属球体的FDTD模型并计算了它的电磁散射特性,用所得结果验证建模方法的有效性,进而给出了BLITZ卡车、M60坦克的FDTD模型.     

基于OpenGL和FDTD的电磁建模三维可视化实现

开放的图形程序接口(OpenGL)是一个国际组织提供的规范,可以跨平台使用,是一个功能强大,调用方便的底层3D图形库;时域有限差分(FDTD)算法是解决电磁场问题的简单而又有效的数值方法。把两者结合并利用计算机可视化技术,对目标系统进行电磁建模研究,实现了电磁建模模块的三维可视化设计。该建模模块可用于进行目标物体的三维可视化建模和电磁学参数描述及仿真数据预处理。微带耦合器的建模实例表明该电磁建模模块数据处理具有高效性、可靠性和良好的三维可视化效果。     

FDTD模拟软件电磁建模模块的研究和实现

FDTD算法(时域有限差分法)是解决电磁场问题的简单而有效的数值方法,在现有的计算条件下进行非均匀网格和均匀网格的生成以对目标物体建模是该算法的基本问题。本文介绍在直角坐标系下一种非均匀网格划分算法,并结合计算机可视化技术,实现电磁建模可视化模块的设计。该建模模块用于进行目标物体的3D可视化建模和电磁学参数描述及仿真数据预处理。文中的例子说明该电磁学建模模块数据处理有高效性、可靠性及良好的可视化效果。     

三维FDTD建模软件的开发及应用

介绍了三维FDTD建模软件的开发,电磁建模和网格生成采用Visual Basic实现。该软件提供给FDTD仿真软件诸如介质、网格、边界条件、激励源设置之类的数据文件;自动生成满足FDTD算法条件的均匀或非均匀网格。采用OpenGL技术,通过对图形的旋转、平移、缩放、透视等操作对目标物体进行细致的实时观察与修改,实现了计算区间内电磁场的动态变化演示,具有建模速度快、可视化效果好等优点,保证了FDTD数值求解过程的正确与高效。最后利用该软件对微带拐角等不连续性问题进行了建模和仿真,取得了较好的效果。     

地下目标的瞬态电磁散射特性分析及成像

地下目标的瞬态电磁散射分析对于探测、检验及识别埋地目标，特别是冲击探地雷达的研究具有重要的理论和应用价值。本文用FDTD三维建模计算在收发天线作用下地下无限长管道的时域散射场，重点探讨适用于吸收土壤中凋落波的GPML吸收边界以及处理有耗色散媒质的(FD)^2TD算法，并利用所得数据进行成像分析。BP方法成像结果证明了整个模拟计算过程的正确性。     

地面复杂目标宽带电磁散射特性分析

提出运用FDTD计算地面复杂目标宽带电磁散射特性的方法.首先分析地面的散射,并建立复杂目标的FDTD模型,再将地面的散射场与入射场视为两个激励场作用于目标,从而得到地面背景下目标的散射场.运用此方法计算了地面卡车的电磁散射特性,并与实测结果作了对比,两者比较吻合.     

基于FDTD的运动导体目标电磁散射仿真

提出了一种基于散射模型的等价相对边界条件。将该等价相对边界条件与传统FDTD方法相结合提出了求解运动导体目标电磁散射问题的方法。并将该方法用于计算运动的无限大导体表面的电磁散射问题，计算结果与文献所给方法的计算结果吻合很好，验证了该方法求解运动导体目标电磁散射问题的正确性和有效性。用该方法计算了运动三维导体目标的雷达散射截面。     

直角坐标系下非均匀FDTD网格生成系统

基于非均匀FDTD网格的电磁场模拟是一种解决诸多实际电磁场问题的通用、有效方法.本文介绍了在直角坐标系下非均匀FDTD网格图形生成系统,可以快速、高效地产生1D、2D、3D FDTD网格,展现物体的几何图形,还可以动态地、可视化地得到检查、调节和修改.作为检验,本文以一实际结构为例,产生并显示了其网格图形.     

在直角坐标系下一种快速有效产生非均匀FDTD网格的算法

在电磁场网络生成系统中 ,最为关键性的技术就是生成有效网格的算法。本文详细介绍了一种用在AutoMesh———自动可调直角坐标系下的非均匀FDTD网格生成系统中生成非均匀网格的算法。采用该算法生成的直角坐标系下网格坐标及一维、二维和三维网格图型不仅精确 ,而且快速有效。它适用于一般电磁场网格生成系统 ,并可确保系统的可靠性和实用性。     

VHF/UHF波段树干电磁散射特性分析

运用FDTD方法计算树干的宽带电磁散射特性.即将地面的散射场与入射场视为两个激励场作用于树干,从而得到地面背景下树干的散射场.给出了树干时域、频域、极化域和空域的电磁散射特性,并对这些特性进行了分析.     

NU—FDTD在腔体孔缝电磁耦合分析中的应用

由电磁学的基本规律麦克斯韦方程差分形式即时域有限差分（Finite Different Time Domain,FDTD）导出不均匀网格的FDTD差分形式,即不均匀网格的时域有限差分法（Non Uniform Grid Finite Different Time Domain,NU—FDTD）,并提出了在腔体孔缝电磁耦合分析中采用NU—FDTD时,网格和时间步长划分的原则是：导体边界采用局部均匀细网格法,其它空间采用渐变不均匀法。实验结果表明,这种方法不仅节省计算时间,而且精度高。     

时域有限差分法对不连续微带线的分析

不连续微带线的特性以前已由几种全波方法计算得到.本文涉及的时域有限差分法(FDTD方法)是一种独立的算法,是计算微波相关器件频域特性较新的方法.本文的目的是验证用FDTD方法分析电路组成元件特性的有效性.     

基于测量S参数的有源器件FDTD建模方法

该文提出了一种新的基于测量s参数的有源器件FDTD建模方法。该方法借助于矢量拟合技术(VF)和分段递推卷积技术(PLRC)完成建模,不必知道器件的等效电路,并保留了传统FDTD算法显式差分的特点,得到了一般性的FDTD迭代公式。另外,该方法的数据处理过程主要在所需频段内操作,避免了传统方法中由直接逆傅里叶变换所引起的非因果时域误差。对于全波分析包含实际有源器件的微波电路具有一定的实用价值。     

Broadband Finite‐Difference Time‐Domain Modeling of Plasmonic Organic Photovoltaics

We develop accurate finite‐difference time‐domain (FDTD) modeling of polymer bulk heterojunction solar cells containing Ag nanoparticles between the hole‐transporting layer and the transparent conducting oxide‐coated glass substrate in the wavelength range of 300 nm to 800 nm. The Drude dispersion modeling technique is used to model the frequency dispersion behavior of Ag nanoparticles, the hole‐transporting layer, and indium tin oxide. The perfectly matched layer boundary condition is used for the top and bottom regions of the computational domain, and the periodic boundary condition is used for the lateral regions of the same domain. The developed FDTD modeling is employed to investigate the effect of geometrical parameters of Ag nanospheres on electromagnetic fields in devices. Although negative plasmonic effects are observed in the considered device, absorption enhancement can be achieved when favorable geometrical parameters are obtained.     

抑制电磁干扰源的设计

电子设备工作时,受到各种因素的电磁干扰,同时电子设备的小型化使干扰源与敏感单元距离越来越小,干扰传播路径缩短,干扰机会增大,干扰形式多样,而其中电磁干扰源种类多样是引起干扰影响的核心因素。为了提高电子设备、仪表的工作性能等指标,针对电源、暂态过程、电磁辐射几种常见干扰源从他的干扰因素和特点出发,采用滤波器、加静电屏蔽、吸收、电磁屏蔽等措施抑制干扰源的影响。在应用中可根据实际需要进行选择。     

微带线匹配负载的FDTD建模

提出了一种有效的微带线端接匹配负载的FDTD模型.该模型将微带线的有效阻抗作为匹配负载电阻,然后按适当的比例分布到端接面的网格中.和传统的FDTD方法相比, 该模型可以有效地减少负载的反射,改善负载的匹配特性,并且通过一次FDTD计算就可以得到电路的S-参数.