圆形槽波导中径向盘对阻抗的影响

应用时域有限差分法(FDTD)计算圆形槽波导中径向盘直径、厚度、位置对输入阻抗的影响。用非均匀网格和三角形网格来近似计算圆形槽波导的圆弧形金属边界附近的场值,用细网格计算径向盘中的场值,用完全匹配层(PML)模拟圆形槽波导的开放边界。最后由电压和电流的离散傅立叶变换的比值得到随径向盘直径、厚度、位置变化的输入阻抗。     

圆形槽波导中径向盘厚度对阻抗的影响

应用时域有限差分法(FDTD)计算圆形槽波导中径向盘输人阻抗。用一种简单方法来近似圆形槽波导的曲线金属边界。完全匹配层(PML)应用于圆形槽波导的开放边界。用细网格计算我们关注的径向盘中的场值。最后,由电压和电流的傅立叶变换的比值得到随径向盘厚度变化的输人阻抗。     

BOR-FDTD斜入射脉冲平面波一维时域算法

针对斜入射脉冲波不能直接引入BOR-FDTD计算的问题,根据柱坐标系统中入射波在对称轴方向只有时间延迟的特性,结合平面波的柱面波展开,提出了一种行之有效的计算BOR-FDTD中斜入射脉冲平面波的一维时域算法,从而避免了大量快速傅里叶变换运算,节省了计算时间.计算结果表明该算法运行速度比基于完全傅里叶变换的算法快50倍.就整个程序运行时间而言,一维时域算法可以节省约20%的计算时间.为了验证该算法的有效性,计算了高斯脉冲斜入射时有限长金属圆柱体的散射问题,提取出某一频率下圆柱体母线电流密度分布并与MoM计算结果比较,二者吻合较好.然后计算了金属球的单站RCS随频率的变化,所得结果与理论值一致性也很好.     

W波段圆形槽波导径向盘的位置对阻抗的影响

应用时域有限差分法（FDTD）计算圆形槽波导中径向盘结构的输入阻抗。用了一种简单方法近似圆形槽波导的曲线金属边界。完全匹配层（PML）应用于圆形槽波导的开放边界。细网格计算所以关注的径向盘中的场值。用离散波动方程更新粗细网格边界上的切向电场分量。最后,由电压和电流的傅立叶变换的比值得到随径向盘位置变化的输入阻抗。     

一种快速求解波导模式瞬态响应的新方法

应用有限积分技术,构造出一种快速求解波导特征模瞬态响应的时域有限差分格式。应用该方法计算的结果与通常三维的时域有限差分方法计算的结果十分吻合,但该方法具有很高的计算效率。在新的差分格式下,通过人工添加损耗项,构造出一种新的损耗传输线模型;该方法改善了截断边界条件对虚假反射回波的吸收性能,使虚假的反射回波低于-60dB。     

用分步有限元法计算光波导中短脉冲的传播

本文提出了一种分步有了元法，该方法可用于在时域内计算光脉冲在光波导内的传播，它同目前所用的差分方法相比，避免了累积误差，计算精度较高，文中还对几个例子作了计算。     

微波脉冲与带缝非金属腔耦合的数值模拟研究

应用时域有限差分法(FDTD)模拟计算了微波脉冲与带缝非金属腔体的线性耦合过程.在正弦波凋制的高斯脉冲源激励下,分析了耦合场在腔体内的分布情况,总结了相对介电常数、腔壁厚度、孔缝尺寸等因数对耦合特性影响的基本规律.结果表明:在入射电场方向腔体中心轴线上的耦合场基本保持不变,垂直于入射电场截面上耦合场关于截画中心点呈对称分布;耦合进腔体的能量随厚度的增加和介电常数的增大而减小,但介电常数的影响更加明显,且随孔缝面积的增大而增大,面积一定时,随纵横比的增大而增大;孔缝中心处的电场耦合系数峰值随介电常数的增大呈近似线性下降,而腔体中心处呈振荡减小,在相对介电常数为6左右电场时域峰值达到最大;腔体内耦合磁场的变化规律与电场的类似.     

微波脉冲孔缝线性耦合的数值与实验研究

本文讨论了微波脉冲与孔缝耦合在电磁兼容研究中的重要性,并用实验方法和数值模拟方法研究了微波脉冲与腔体上孔缝的线性耦合过程,给出了部分数值模拟结果和初步的实验结果.分析了耦合对入射波载频、入射场偏振方向和孔缝尺寸的依赖关系,得出了微波脉冲与孔缝耦合的共振效应和增强效应等规律,同时也给出了共振发生的条件.     

光子晶体波导传输特性研究

在完整二维光子晶体中引入线缺陷后,就形成了二维光子晶体波导。将时域有限差分方法(FDTD)用于光子晶体波导传输特性研究,计算了光子晶体波导的透射率频率分布,给出不同结构的光子晶体波导的光场分布及能流密度示意图。     

基于FDTD的表面等离子体慢光波导传输特性分析

表面等离子体可以在亚波长尺度上实现对可见光及红外光的控制处理,对光集成的发展有巨大的推动作用。设计了金属一介质一金属结构的表面等离子光波导,利用时域有限差分法（FDTD）对其色散特性、群速度、场强分布进行分析。结果表明,在一定的频率范围内,此结构的光波导可以支持慢光模式,且群速度色散较小,可有效控制光脉冲的畸变,保持信号的完整性。     

同轴馈电耦合微带贴片天线的时域有限差分法分析

提出一种融合曲线坐标和直角坐标的区域网格划分方法。在同轴线区域采用曲线坐标网格,用以代替传统的阶梯剖分,在其它区域及边界上采用直角坐标网格,从而极大地提高了计算效率。同时,在时域有限差分法中还采用了非均匀网格划分,PML吸收边界和Prony外推法等技术,对同轴馈电的耦合微带贴片天线进行了分析。     

柱坐标系中的驻波-行波边界条件

时域有限差分法模拟中所用的驻波-行波边界条件(STWBC)具有较高的计算效率,且非常易于实现.但此吸收边界条件最初仅用于直角坐标的情形.文章将STWBC扩展到柱坐标的情形与直角坐标的情形一样,柱坐标中的STWBC也在计算域外附加理想导电(磁)壁进行截断,并将边界处的驻波转化为行波,从而模拟行波在无限大空间的传播.文中给出的数值算例证明了此种吸收边界条件的有效性.     

采用PML的FDTD方法对矩形微带天线的研究

将完全匹配层(PML)吸收边界应用于微带结构中，对矩形微带天线进行了分析计算，给出了其时域和频域的仿真结果。结果表明，与传统的Mur边界相比，采用PML吸收边界具有反射小、馈源模型简单、收敛速度快等优点。     

截断各向异性介质的修正NPML吸收边界条件

基于各向异性介质中的时域有限差分（Finite-Difference Time-Domain,FDTD）方法及近似完全匹配层（Nearly Perfect Match Layer,NPML）原理,提出一种截断各向异性介质的修正的NPML吸收边界条件.通过对Maxwell旋度方程中的空间偏导数进行坐标拉伸并结合空间插值方法,推导出易于在FDTD方法中实现的吸收边界公式.计算了电偶极子辐射场的反射误差,验证了这种吸收边界截断二维各向异性介质的有效性.三维算例中数值模拟了时谐场的相位分布,以及不同网格NPML吸收层随时间变化的反射误差.数值结果表明NPML吸收边界能有效吸收各向异性介质中的电磁波.     

电磁脉冲对带孔缝腔体的耦合特性

利用时域有限差分方法(FDTD)研究了电磁脉冲对带孔缝导体腔的耦合特性。为减少存储空间而采用非均匀网格法,分别对腔体上开有不同形状(正方形、长方形)和不同数目孔缝时的耦合效应进行分析。结果表明,在孔洞面积相同的情况下,电磁脉冲对正方形孔洞的耦合能量较小;而对长方形,当脉冲的极化方向与孔洞短边平行时,耦合能量最大;此外,把单个孔洞分成总面积不变的多孔洞后,耦合能量减小;同时,在保持通风面积不变的情况下,将原本开在一层屏蔽板上的孔缝交错地开在两层板上,能够明显改善屏蔽效果。     

雷达后门电磁脉冲防护概述

介绍了电磁脉冲产生的机理,描述了电磁脉冲通过雷达后门耦合途径对兵器和人员的损伤效应,同时对时域有限差分法的应用进行了说明,对雷达后门防护设计思路进行了探讨,并对电磁防护技术的发展提出了看法。     

电磁场FDTD算法的容错分析与实现

 针对时域有限差分(FDTD)算法的计算机实现困难,提出时间与空间容错概念,并详细分析了FDTD算法的容错特性,以及影响容错FDTD执行性能与计算精度的几个关键因素.在容错实现中,本文提出容错写盘时忽略理想匹配层(PML)吸收边界,并利用内存映射技术实现电/磁场值数组,然后将其应用到FDTD算法的时间与空间容错中.数值模拟实例和相关的性能比较结果验证了方法的有效性.     

利用时域有限差分法计算并分析非对称共面波导色散特性

利用FDTD方法对ACPW的色散特性进行了计算与分析,给出了计算ACPW的FDTD全空间计算模型,取高斯脉冲的激励,选择Mur二阶吸收边界条件,计算得出几种结构的ACPW的特性阻抗Z₀( ω ),并绘出了Z₀随频率变化的曲线.计算结果与测试值取得了良好的一致性.     

光子晶体线缺陷构成的波导中光的传输

对由光子晶体线缺陷构成三种形式的光波导,用有限差分法研究光波在其中的传播规 律,发现不同形状的波导能够导引不同频率的光波。低频光波易从直波导传输,而折线型波导频谱通带较窄,低频光波不能通过。研究结果为光子器件的设计提供了理论依据。     

波导中模式吸收边界条件的计算方法

本文对基于波导中模式冲击响应构造,并应用于时域有限差分(FDTD)方法的模式吸收边界条件,进行了详细地计算和分析.本文应用高阶插值方法,显著地提高模式吸收边界条件计算的精度,采用点匹配法鉴别模式幅度,加快了计算模式吸收边界条件的速度.计算结果表明,采用模式吸收边界条件可以有效地减少FDTD方法中的节点数目,从而提高了FDTD方法的效率.