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MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法（原书光盘资料）3 b" t1 z/ `7 R
* u( }# F p. `6 N1 z! h3 h) U, T) Z4 Y8 T3 \+ e4 H
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》* j {5 U- r5 ?" z
目录 # L& ?, a+ @0 h2 ]2 l+ h
第1章 FDTD简介/ s( e w$ M2 L& D
1.1 时域有限差分法的基本方程
5 i8 s ], x- ?* ^$ I d1.2 导数的差分近似/ j# s% D" o# C
1.3 三维问题的FDTD更新方程0 d1 S" i% f+ @$ [" v
1.4 二维问题的FDTD迭代方程8 G3 U8 b, p* a- @2 A# g/ T
1.5 一维FDTD问题的更新方程
% ]6 r8 y; `! l1.6 练习) _% s. H1 _' J4 Y, R6 d* F3 {4 |5 k
, B" }' E, D) b. q第2章 数值稳定性和色散
. d, j, f7 P2 t( {( i! G4 O7 R* ?9 H2.1 数值的稳定性4 e- p7 Q% J" c4 @5 m: `* E
2.1.1 时域算法中的稳定性
2 _/ a. q: \. W' E2.1.2 FDTD方法的CFL稳定条件9 M6 `; K f/ V& _0 A+ H; f( s
2.2 数值色散
4 G" y2 Z! Z5 P% u; C2 v" P/ ^2.3 练习# E% r" M5 j; q$ E
$ }6 `# A7 _/ E! P' [' f5 b第3章 在Yee网格中创建目标
5 n- J8 p. W/ o9 Y& s3.1 目标的定义- c# s. r7 `( z! a& P
3.1.1 定义问题空间参量
$ J3 E/ z9 C' @+ O) e7 P3.1.2 在问题空间中定义目标
5 w: Y& {# V) `2 ]6 b3.2 媒质近似3 F' X7 q7 a5 v# S4 y" b
3.3 切向和法向分量的子网格平均方案
" i1 n+ R! m$ `! I# J3.4 定义目标9 }- t# B- u4 W) S9 O
3.5 创建媒质网格; F. T, S# \- o" v1 K0 |* R, }
3.6 改善8个网格平均+ U' E6 ^; H: C7 \) Y4 g
3.7 练习
' C4 Y( h9 m. B3 D7 d- E. b7 B
" i. w U C M2 Z: h8 G' `第4章 有源和无源集总参数电路
# t H9 ~4 B2 V1 j. }7 B4.1 FDTD中集总参数元件的更新公式
/ N2 ]! A. L1 e: n' R( }' R4.1.1 电压源
# f) K3 t5 t, z+ i: J4.1.2 硬激励电压源2 L7 f e# M% A( V) p0 f7 v6 G) T
4.1.3 电流源
& @7 V% H3 C( W! u# ^; A8 r1 a [4.1.4 电阻的FDTD建模
9 |# C% e1 h+ N% i( S/ t0 T4.1.5 电容的FDTD建模) J/ B- @2 t3 c* \0 ^# [( h
4.1.6 电感的FDTD建模
) T, a! n1 D: i% g/ `' J( r4.1.7 位于表面或体积内的集总参数元件0 g7 i( u- {0 n
4.1.8 二极管的FDTD模拟6 U$ D# o& r) i
4.1.9 总结
% c. m) {3 j5 b Z( X+ z' ^4.2 集总参数元件的定义，初始化和模拟7 h8 L, q/ ]: y! D* ?+ _% z' d
4.2.1 集总参数元件的定义
' G' l* j( D8 u4.2.2 FDTD参量和数组的初始化
, `7 O' R A7 g6 D- o' N4.2.3 集总参数元件的初始化5 d: Y+ N' G* E5 P4 W
4.2.4 更新系数的初始化
: L9 I3 I% q" H6 E4 Y& {+ e9 y S4.2.5 电场和磁场以及电压和电流的取样
# N: G3 |' j! x( k2 z4.2.6 输出参数的定义与初始化& c6 x% \- u5 C
4.2.7 运行FDTD模拟：时进循环
4 f3 K/ B; V, l! j) J4.2.8 显示FDTD模拟结果( ~: y! x% v+ d, W0 `
4.3 模拟例子0 ]1 y, w& `5 H, v. `
4.3.1 正弦波电压源激励的电阻& g0 m2 I( u @6 y1 G; |: A( \
4.3.2 由正弦波源激励的二极管6 H7 i5 A' p" F0 O1 @! A
4.3.3 由单位阶跃电压源激励的电容
; }/ `, D' z; s1 ^4.4 练习
' g) b" P! ^+ q, A( z% Q9 c! t8 A6 x4 Z
% I6 d; }# T% Y* \/ @9 L" X! R第5章 激励源的波形与从时域到频域的变换+ K' Q1 Y+ i4 A/ p
5.1 常用FDTD仿真波形( G+ q% s% R7 p2 Y. G; k
5.1.1 正弦波形
# x- z# Y+ O' J" Z5.1.2 高斯波形' w1 p; y% v8 n s2 Z
5.1.3 高斯波形的导数归一化& E' `& u. x3 O4 F+ \; I! T) b
5.1.4 余弦函数调制的高斯波形9 s$ L; D+ L5 X" z) _# ]& O
5.2 FDTD模拟中激励源的定义和初始化
$ S* l1 N- {" G" M1 O" J" _8 z5.3 从时域到频域的变换
}5 r: k- i# H* c' {; `5.4 仿真举例* n/ `4 B% E$ B$ h& A
5.4.1 由傅里叶变换重新获得时域波形; z) _/ t" Q$ l) j% b! H# W
5.4.2 由余弦调制高斯波形激励的RCL电路
% }/ M3 d! p- ~& g/ y m8 H8 [5.5 练习- v; q8 c" }5 G; r) B
4 b- E1 C" g; p# ~6 e
第6章 散射参量. n' @8 i0 Z- T# m7 f
6.1 S参量和回波损耗的定义1 F9 T/ M7 r% M& j) P$ T# Z
6.2 S参数的计算
% H3 m3 _, w' b9 i- }- l6.3 模拟例子5 D5 n! g0 t4 i: O7 H: V2 ?
6.3.1 1/4波长变换器
. ^2 a- y' D) |5 t2 p4 k6.4 练习
E: H) H" q u5 { l$ q6 R3 e% L! G* v& r* l; a) N* r) t
第7章 完善匹配层吸收边界
: s2 i) W+ H3 R8 z第8章 卷积完善匹配层
Z$ c' @0 |4 [9 K9 C& L8 ]2 s' c, i' ^第9章 近场到远场的变换3 Q+ L) a! z. H# Q
第10章 细导线模拟
, F9 `3 m; t. f" r+ W5 i& H) r第11章 散射体公式
/ k3 K Q3 X% ~* f* z第12章 时域有限差分计算的图形处理单元的加速8 t X! b% b: {3 [1 H
5 _9 l. X6 Z3 c D
附录A 一维FDTD代码6 F8 }4 E+ c5 x2 _; ^
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
. l" X1 F. L- L/ V附录C 计算远场方向的MATLAB代码
! d: z, h2 q2 T1 d2 i7 P t
$ V* L5 B0 I4 b% z/ z! T: ]0 t
' [$ j% u% }6 n$ Q) U; Z下载：
* }4 C/ \6 A3 @: K; k. J; m! ^. R% G
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发表于 2019-3-13 07:00
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