| 基于高阶时域有限差分算法的电磁波传播计算 |
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| 引用本文： | 苏卓, 谭峻东, 张俊, 龙云亮. 基于高阶时域有限差分算法的电磁波传播计算[J]. 电波科学学报, 2014, 29(3): 431-436. doi: 10.13443/j.cjors.2013060801 |
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| 作者姓名： | 苏卓 谭峻东 张俊 龙云亮 |
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| 作者单位： | 中山大学电子与通信工程系,广东 广州 510006 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(No.61172026);中山大学博士研究生国外访学与国际合作研究项目 |
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| 摘 要： | 利用FDTD(2,4)高阶时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)算法并结合滑动窗口的思想,对电磁波传播特性进行了仿真计算. 采用的高阶FDTD算法在空间上达到四阶精度,与二阶精度的传统FDTD算法相比,在相同每波长采样数的条件下,数值色散误差能得到进一步的减少. 在源脉冲传播较长距离时,数值色散的减少使得时域下脉冲扩展现象得到改善,滑动子窗口仍然能包含着激励源脉冲的全部信息,从而可更加准确地计算长距离电波传播特性. 另外,在相同的数值色散误差容限下,每波长采样数比传统二阶FDTD方法有所减少,从而节省存储空间,加快计算速度.
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| 关 键 词： | 时域有限差分算法 高阶 数值色散 电波传播 |
| 收稿时间： | 2013-06-08 |
An electromagnetic wave propagator based on higher-order FDTD method |
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| SU Zhuo, TAN Jundong, ZHANG Jun, LONG Yunliang. An electromagnetic wave propagator based on higher-order FDTD method[J]. CHINESE JOURNAL OF RADIO SCIENCE, 2014, 29(3): 431-436. doi: 10.13443/j.cjors.2013060801 |
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| Authors: | SU Zhuo TAN Jundong ZHANG Jun LONG Yunliang |
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| Affiliation: | Dept of Electronics and Communication Engineering, Sun Yat-Sen University, Guangzhou Guangdong 510006, China |
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| Abstract: | An electromagnetic wave propagator is proposed based on the FDTD(2,4) method. The electromagnetic wave propagation is traced by a sliding window in order to improve the computation efficiency. Due to better numerical dispersion property of the FDTD(2,4) method, the proposed propagator contains most of the time-domain information of the pulse without much truncation during the movement of the sliding window. Therefore, better accuracy can be achieved in long-distance propagation scenario. Numerical result is provided to show the advantages of the proposed propagator. |
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| Keywords: | finite-difference time-domain method(FDTD) higher-order numerical dispersion electromagnetic waves propagation |
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