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MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法（原书光盘资料）% d! v i, Q m5 t. w
3 W/ e* K: ~. U" S% z, ?5 Y6 b
7 ?2 e1 U( ~3 v. i+ W摘要: MATLAB语言具有编程简单，并可以给出精美图像的特点，它已成为理工科大学生必备的系统工具平台。其完备的工具箱功能，使得MATLAB日益受到大学生和工程师们的喜爱。《MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法》
2 X# g; h. I0 s目录 7 g( y3 h4 v8 t S1 K
第1章 FDTD简介. H8 n2 ^7 s! X8 f' ?3 N1 U& i" n C; m
1.1 时域有限差分法的基本方程
/ x) x3 d+ y; b/ L8 Q e. P1.2 导数的差分近似
4 c+ S: m# M( v# E# P& p2 p1.3 三维问题的FDTD更新方程
+ ~2 I- N6 t) d0 k2 b( h X: H2 U7 R1.4 二维问题的FDTD迭代方程, T7 y+ O- ~7 ?9 ^
1.5 一维FDTD问题的更新方程- \' [6 }9 N8 `. H( ?" Y0 @
1.6 练习
9 C. Z- S7 x: X& b* T# g+ {$ ~$ ^9 y3 o
第2章 数值稳定性和色散
0 a" ^6 Z. `& i2.1 数值的稳定性( @0 Y/ R' e! N& h. A0 Z
2.1.1 时域算法中的稳定性! [& a6 V1 ?+ g8 v A
2.1.2 FDTD方法的CFL稳定条件
. E8 V0 {. M5 k1 O1 b2.2 数值色散
' L: Z" Q: r4 p# h; |0 d2 e2.3 练习9 R8 C O2 g5 |
1 m3 I5 N5 j* F7 l/ |& S* u
第3章 在Yee网格中创建目标' a( w9 _" ]& F" J4 b/ K( H
3.1 目标的定义+ h0 T2 e# T k: J0 Y0 E
3.1.1 定义问题空间参量
: K, D+ \3 C# {5 J3.1.2 在问题空间中定义目标
. V) U8 \7 l1 f/ q) @' X0 l7 b3.2 媒质近似$ d* G% ?2 K2 q
3.3 切向和法向分量的子网格平均方案* s4 Q' V! I1 A. i5 r% D9 d$ W
3.4 定义目标+ t2 v) D( u) t4 T/ E
3.5 创建媒质网格
$ a R0 ^. p0 b& J5 a4 G" E3 }% h3.6 改善8个网格平均5 n6 q4 ~8 d, \$ M, W" ^) V
3.7 练习$ |3 H3 h1 w/ ]9 [0 L) p7 J
+ y3 `: V2 s" R x1 ]) N) X1 Q第4章 有源和无源集总参数电路+ A6 w( z6 P( @' ]1 f) L' }
4.1 FDTD中集总参数元件的更新公式
7 M ?; A- c! E+ ^6 o# x+ U5 E4.1.1 电压源
; a( _& B* z$ Y% P. V |4.1.2 硬激励电压源
. F+ J' X& u3 |4.1.3 电流源
6 G2 Y( a# Y& `# O( _2 H7 r4.1.4 电阻的FDTD建模- A6 L. e4 [% j* V2 R
4.1.5 电容的FDTD建模) c: I( o1 o& X# n+ T: p1 T
4.1.6 电感的FDTD建模, \; g# ~/ a* ?6 x0 w* `: e% S
4.1.7 位于表面或体积内的集总参数元件& K# R. t# g" } E/ ~6 e, `4 _
4.1.8 二极管的FDTD模拟* a. } w. G; m# J' w; J+ `9 v
4.1.9 总结
. h" e( Q1 v3 w4 N4 x* N4.2 集总参数元件的定义，初始化和模拟6 X9 C# E& \, j- ~
4.2.1 集总参数元件的定义8 a; I$ ~. N# P5 x) w1 I) G- _
4.2.2 FDTD参量和数组的初始化6 r4 ~. E+ x' y# @7 Q
4.2.3 集总参数元件的初始化
T; Y4 T* f6 b0 Q4.2.4 更新系数的初始化
. C4 q6 W7 A' f* I# r4 g4.2.5 电场和磁场以及电压和电流的取样
0 E- v3 R; s! o, A, ]/ W+ ]4.2.6 输出参数的定义与初始化
1 p# o# O b" _* S. i0 G4.2.7 运行FDTD模拟：时进循环' j- S' T6 T7 H7 Y
4.2.8 显示FDTD模拟结果- w5 v4 `( I5 b" \+ I* P/ G
4.3 模拟例子
$ W( E# ?0 Q5 Z$ |, u2 B4.3.1 正弦波电压源激励的电阻# V$ X( L& w* Z* ]# e" f, F7 k9 q" T
4.3.2 由正弦波源激励的二极管
. |; o* V% T4 A3 {9 \2 g$ R9 R4.3.3 由单位阶跃电压源激励的电容
8 a8 W1 R6 l' Z- x" B9 m4.4 练习8 i5 P6 e2 y4 m2 T3 h& ^* a( _
- O0 k2 U* Q* t) L% P
第5章 激励源的波形与从时域到频域的变换8 n$ S+ D: `( S/ I3 Y
5.1 常用FDTD仿真波形1 `' |. J5 b, r! I9 B" y- u- v
5.1.1 正弦波形
0 y) k- `! R3 G% S& {5 j8 t3 M5.1.2 高斯波形. z# D" c9 U* a! s
5.1.3 高斯波形的导数归一化6 U* X$ ^3 Z0 y9 f, ?$ w& `6 g9 ^
5.1.4 余弦函数调制的高斯波形
8 y4 n2 I- }" t$ s5.2 FDTD模拟中激励源的定义和初始化
7 E' e$ E- `7 z( A. V9 Y5.3 从时域到频域的变换6 I E ~' ]' |! P
5.4 仿真举例
8 p1 ]4 i& n' h x5.4.1 由傅里叶变换重新获得时域波形1 Z9 K9 I0 T$ _
5.4.2 由余弦调制高斯波形激励的RCL电路
! K3 S5 a) @- v; ]: \5.5 练习8 t1 A( ]5 I e: z) d
6 A) E& e1 X& w第6章 散射参量
7 l$ u, f, b- Z, d( [6.1 S参量和回波损耗的定义! p4 g- i" F7 h, w3 t( b/ l
6.2 S参数的计算
' i. x3 e4 j7 v6.3 模拟例子; B$ p3 w' q, z; e. P6 @
6.3.1 1/4波长变换器2 [- h9 _0 v3 B. H- `
6.4 练习
& N' l) I/ P& S. C7 j- a' b' @
4 A$ C3 r' d3 p* v6 {* ~ A, b9 n$ n第7章 完善匹配层吸收边界6 z& b' O% b9 @' }; l0 V
第8章 卷积完善匹配层7 x% A2 X7 u! N: E4 m- K
第9章 近场到远场的变换7 o" \7 ]; E5 y( i4 _% V8 r
第10章 细导线模拟" [& B9 U8 C, O9 M- t" c
第11章 散射体公式* G' _1 y! B5 x: v/ @
第12章 时域有限差分计算的图形处理单元的加速
; g: s5 K; L) P
" A" j9 ?+ z, ~ W2 D$ T附录A 一维FDTD代码" h4 X$ h7 t; ~; B6 h
附录B 三维结构的卷积完善匹配层区域及相关场的更新计算8 \3 t' ?" ~( `' P7 N9 [% ]1 N
附录C 计算远场方向的MATLAB代码$ Z. p: t: X# h7 U) N
+ M3 x$ }/ [( X8 |! X# {$ [) }( X/ `" ^4 t
1 c" j5 \- @2 V$ o/ v下载：3 i9 F; `/ [$ g4 F/ ]$ L6 {
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发表于 2019-3-13 07:00
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