一种三维复杂介质波前时间的高精度数值算法

基于水平集的波前扩展算法,如FMM(Fast Marching Method)、GMM(Group Marching Method)，作为一类计算复杂介质波前时间的有效方法而被广泛使用。该类算法都是基于程函方程的有限差分格式来计算波传播时间，在介质离散单元尺寸较大的情况下，计算精度较低。为提高波前时间的计算精度，在一个长方体单元内，将任意点的波传播时间用已知节点上波前时间的插值函数表示，然后根据Fermat原理确定未知节点上的波前时间，再结合高效率的GMM算法，形成了一种计算三维复杂介质波前时间的有效算法。数值模拟实验表明，与原GMM算法相比，该算法大大提高了波前时间的计算精度，同时具有很强的稳定性和适应性。     

三维层叠微带天线的FDTD模拟(英文)

借助Maxwell方程组,将时域有限差分法应用于实验室研制的新型层叠式微机械微带贴片天线的建模和分析,并根据数值模拟结果讨论了天线的特性参数。根据实际情况,灵活地给出了各边界的近似吸收边界条件,有效地减少了存储空间和计算时间。     

结合频域有限差分法分析二维柱体电磁散射

引入多波前算法,提出了结合频域有限差分法分析二维柱体的电磁散射问题。数值计算过程中利用Murs二阶吸收边界条件和场平均吸收条件截断网格;作为算例,分析了一无限长理想导体柱对平面电磁波的散射,由于使用了多波前算法求解差分矩阵方程,大大地减少了计算时间,数值结果表明了该方法的有效性。     

基于时域有限差分法的电磁仿真软件研制

研制了一套用于场分析的电磁仿真软件。该软件基于时域有限差分法,能处理曲面边界目标,用户通过Visual Basic编写的界面输入物体结构参数、设置源及边界条件,并采用Fortran编写的计算模块调用VB生成的数据文件来进行仿真运算。通过同轴天线和谐振腔的模拟仿真对软件进行了验证测试,效果良好。     

一种新型低损耗1×4光分路器的设计

对新型低损耗大角度Y分支波导进行了详细的设计和优化,并用有限差分光束传播法对Y分支结构进行了验证。仿真结果表明新型的Y分支波导在大分支角度时具有非常小的损耗。最后,设计了由三个Y分支级联所构成的新型1?光分路器,仿真结果表明其具有损耗小,结构简单,且极大地减小了器件长度,有利于器件的进一步集成。     

一种计算电磁波在对流层传播的新方法

用箱式格式的有限差分法求解了电磁波在对流层中传播时所满足的抛物化波动方程。尤其利用该方法可以较为准确地计算出大气折射指数沿高度和距离方向变化时的电磁波衰落情况。文中也给出了该隐式格式的相容性、稳定性和收敛性的证明。     

二维FDTD法互连线分析的非均匀网格实现

用二维时域有限差分法计算高速集成电路有耗互连线频变参数时,如采用均匀细网格划分整个仿真空间,微米级的互连线结构和趋肤深度会导致计算机内存空间占用太大,计算速度很低。基于此,该文提出一种结合理想电壁截断边界条件的渐变非均匀网格划分技术,其优点是简单方便,编程计算极易实现,并且可以在保证计算精度的前提下明显提高电磁仿真的效率。     

人体对手机辐射吸收剂量的仿真研究

基于时域有限差分法在两种电磁辐射源作用下,对人体组织的局部比吸收量分布进行了数值分析计算,并利用三维数值电磁仿真软件对人体局部的比吸收率分布进行了仿真分析计算。结果表明,人体组织对电磁辐射吸收剂量的分布极不均匀,它与辐射频率、辐射强度、暴露时间以及人体组织的导电率、介电常数等多种参数有关。仿真研究表明减少手机表面电流、避开人体谐振频率可以减少人体的比吸收率。     

时域有限差分方法分析单极天线的频域特性

采用时域有限差分算法分析了单极天线在脉冲信号的激励下的电磁场的时域特性 ,并借助付里叶变换获得了天线的频域特性 .     

R-FDTD法计算圆柱形单极天线辐射场

采用一种高存储效率的改进时域有限差分算法对圆柱形单极天线进行了分析,得到了近场、远场的瞬态分布和天线辐射的物理过程;与普通时域有限差分算法的分析结果进行比较,所得的数值结果具有较高精度,节省了存储量和计算时间。