开口式微波加热器的研究

应用时域有限差分法(FDTD)分析和计算了一种开口式同轴加热装置。同时讨论和计算了为防止微波泄漏而设计在腔体外围的扼流槽的作用。测量结果与计算结果有相当高的一致性。表明这种装置可以在中心处产生高温,而在设计相关的微波装置时,使用时域有限差分法又是十分有效的。     

Thompson—FDTD方法中的两步法

本文将流体力学领域的微分－－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ变换与时域有限差分（ＦＤＴＤ）技术结合起来，所形成的Ｔｈｏｍｐｓｏｎ－ＦＤＴＤ方法，首次用来计算和分析任意形状介质体的电磁散射特性，该方法至少具有两个明显的优点，可以把不规则形体变换成规则形体，有利于精确匹配边界条件；可以任意调配网格分布，有利于提高计算精度，其数值实现进一步证实了该方法能精确模拟任意形状介质目标的电磁散射过程。     

PML—FDTD法在分析平面光波导结构中的应用

将理想匹配层(PML)吸收边界条件用于平面光波导结构的时域有限差分(FDTD)法分析中，给出了平面光波导结构的PML吸收边界条件，并对平行介质带定向耦合器进行数值模拟和验证，所得结果与理论值非常一致，证明了PML吸收边界条件应用于平面光波导结构分析的有效性。本文方法可用于分析任意复杂结构的平面光波导。     

FDTD在双频微带天线计算中的应用

介绍了时域有限差分法用于微带天线计算时所要考虑的几个问题．重点说明了介质交界面的处理、金属导体的设置、吸收边界条件和激励源的设置等问题。最后，利用所述方法模拟了几种微带天线。并给出了相应的计算结果。     

DFT与FFT在宽带数字接收机中的应用

介绍了DFT和FFT在数字信道化接收机中的应用,对ALTERA公司提供的FFT核进行了性能测试,分析了在宽带数字接收机中DFT相比于FFT可能具有的优越性,提出了对数据进行重叠处理的补零滑动算法,该算法有助于构造实时处理的数字信道化接收机。     

微波加热原理及在工业中的应用

本文简要介绍了微波加热技术的原理，基本系统组成，主要应用范围及国内外发展概况，并对微波能应用中存在的问题作了简要分析，对应用前景作了预测。     

一种时间序列预测方法在二维时域有限差分法中的应用

本文将一种时间序列预测方法与二维时域有限差分(FDTD)法相结合,并应用于均匀微波平面传输线的特性参数计算。该混合方法特别适用于尺寸很细微的MMIC传输线,而且可以精确地计算非理想导体的损耗。与传统的FDTD法相比,大大节约了计算时间,提高了效率。计算结果与测量非常一致。     

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。     

一种新的PML构造及其在FDTD方法中的应用

完全匹配层(PML)吸收边界在处理开域问题的时域有限差分(FDTD)方法中已得到广泛应用.本文从PML中分裂场特性出发,提出一种新的PML构造,该构造中仅有八个子区且无角区.另外,采用降维方法对PML中分裂场进行存储,有效地节省计算内存.三维数值测试结果表明,构造的八层PML反射本地误差约为-160dB.另外,金属球散射截面模拟计算结果证实了新PML构造的实用性.     

FDTD方法及其在多注电子光学系统研究中的应用

采用时域有限差分(FDTD)方法对L波段100 kW多注速调管的单个电子枪进行三维模拟计算,通过设置最小网格尺寸和发射时间间隔,得出的电流和导流系数与采用EGUN等软件计算的结果相一致,通过从MAFIA中导入三维磁场数据,模拟了位于径向不同位置处电子注通道的电子轨迹,研究发现在磁场均匀性较好的情况下,位于径向不同位置处的电子轨迹相差很小,同时讨论了如何减少模拟时间的问题.本文最后计算了多个注的电子枪,求得了电流值和导流系数,从中导入数据可以分段模拟多注速调管高频互作用段的注波互作用,以及收集极区域的电子发散.     

二维时域有限差分法对接地板宽度有限的共面波导的特性参数分析

本文利用二维时域有限差分（FDTD）法分析接地板宽度有限的共面波导（FGCPW）在高达1THZ频段内的频变特性。将计算结果与三维FDTD法分析结果相比较发现，其一致性较好，且大大提高了仿真的效率，通过比较拉地板宽度对FGCPW的色散和衰减特性的影响，说明设计共面波导的关键在于对几何尺寸参数的正确选择。文中还引出各参数间的一般约束关系。     

Simulation of Electromagnetic Wave Propagation in Plasma Using Matrix Exponential FDTD Method

The electromagnetic propagation in plasma media can be conveniently modeled using finite difference time domain method based on the matrix exponential (ME-FDTD) method. The Maxwell’s curl equations and the constitutive relations between the flux density and the electric field can be looked as a first order differential matrix system. The fundamental solution to such a system is derived in terms of matrix exponential and the update equations can be extracted conveniently from the solution. This has the advantages of presenting a more concise formulation. The ME-FDTD algorithm is validated by comparing the simulation results with the analytical values. Numerical results show that the ME-FDTD can acquire high efficiency with less computer consumption and has a good performance of flexibility and simplicity.     

离散傅里叶变换的算术傅里叶变换算法

离散傅里叶变换(DFT)在数字信号处理等许多领域中起着重要作用.本文采用一种新的傅里叶分析技术—算术傅里叶变换(AFT)来计算DFT.这种算法的乘法计算量仅为O(N);算法的计算过程简单,公式一致,克服了任意长度DFT传统快速算法(FFT)程序复杂、子进程多等缺点;算法易于并行,尤其适合VLSI设计;对于含较大素因子,特别是素数长度的DFT,其速度比传统的FFT方法快;算法为任意长度DFT的快速计算开辟了新的思路和途径.     

高阶FDTD法分析电-大尺寸光波导器件

高阶时域有限差分(FDTD)法用于电-大尺寸平面光波导器件的时域分析,实现了高阶FDTD法的理想匹配层(PML)吸收边界条件;研究了高阶FDTD法的数值色散特性,并对平行介质带定向耦合器进行了数值模拟,所得结果与解析解非常一致。     

用FDTD法进行原油介质微波加热的模拟研究

本文用FDTD方法分析了不同加热介质下脊波导加热器的电场强度、损耗功率密度的空间分布及反射情况，为脊波导加热器的优化设计提供了有力依据。     

关于FDTD中驻波-行波边界条件的再讨论

驻波-行波边界条件(STWBC)是一种新近提出的概念清晰、实现简便的吸收边界条件。本文对STWBC的误差来源和适用范围作了进一步研究，说明STWBC的思想是正确、新颖的，其难点在于如何减小差分实现时产生的误差。同时，分别针对一维和二维情况，从理论上分析了原一阶STWBC迭代式的误差来源，并提出了二阶STWBC迭代式。     

FDTD软件中S参数提取方法的讨论与分析

利用基于时域有限差分(FDTD)的电磁场数值仿真软件,如XFDTD等对传输线、天线等结构进行仿真计算时,只能提取激励点的S参数,而在实际应用中,需要提取传输线等结构任意截面的S参数。针对该问题,本文采用坡印亭矢量和驻波比两种方法,通过XFDTD软件输出的稳态场分布获得S参数,并与传输线理论计算所得S参数进行比较,验证了这两种方法的可行性。     

遗传算法与FDTD优化设计智能天线阵

研究了遗传算法(GA)和时域有限差分法(FDTD)结合来优化智能天线阵列。采用FDTD精确分析考虑互耦影响的智能天线阵,然后结合遗传算法以信噪比为优化基准对加权向量和天线的结构进行了一体化的优化设计,使用Fortran和MATLAB混合编程,优化设计了均匀直线阵和圆形智能天线阵。最后,通过实验天线验证了其有效性。     

强电磁脉冲电离大气三维FDTD仿真

强电磁脉冲在大气中传播时会导致大气分子电离,且电离气体又会反作用于传播的电磁波,因此是 一个传播状态动态实时变化的物理过程。要准确模拟该过程需要综合考虑电磁波传播、大气电离、带电粒子运动等 物理过程。为解决该问题,文中结合麦克斯韦方程、等离子体方程、磁流体动力学方程等,构建多物理场分析方程 组,该方程组能够考虑强电磁脉冲传播时大气电离、扩散、附着、复合等物理效应。进而结合三维时域有限差分方法 (FDTD)来构建动态仿真模型,对强电磁脉冲在大气中的传播过程进行仿真并分析其宏观大气电离效果。     

等离子体覆盖导体柱宽带散射特性分析

利用分段线性递归卷积频率相关时域有限差分（RLRC FD^2TD)方法研究了非均匀等离子体覆盖导体柱的散射特性，对TM波垂直入射时的双站、宽带仿真结果的分析表明，等离子体包层可以显著地减少雷达目标的电磁回波能量，衰减量与多种参数有关。