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MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法（原书光盘资料）) e( h" ^, }. m
( [( S/ W! W* |! |& Z
" Z6 K, i, R$ s, p) D+ }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》
' p6 c! q$ ]: V) U) A* _目录 & e7 u9 [7 y( C/ T! e
第1章 FDTD简介! e1 F* S* a$ n% J! l& [6 a
1.1 时域有限差分法的基本方程9 V I) G* h+ }5 M6 B# r
1.2 导数的差分近似 P7 Q; D5 k7 {1 [, B
1.3 三维问题的FDTD更新方程4 H2 t) K# k P. j" l8 _
1.4 二维问题的FDTD迭代方程3 f$ K9 J9 I6 z7 \6 [2 ^# V
1.5 一维FDTD问题的更新方程& K& h5 [+ m. y7 y3 P9 q/ o
1.6 练习
: R' H, @5 r" h1 O+ a" _
% F+ [7 e) ~; u! O2 [8 o第2章 数值稳定性和色散
! ]0 ?! p9 o* L+ ]2 ^$ b, F, |2.1 数值的稳定性
5 x/ y) r# S9 k" T0 X1 Y2.1.1 时域算法中的稳定性2 k. c3 j1 i- y: d1 w9 W
2.1.2 FDTD方法的CFL稳定条件
p2 h- U" \" R+ t {; m$ x0 F' _ @( a2.2 数值色散4 ]2 d" f4 ^) {1 }
2.3 练习/ S* M1 h H( I$ z2 `
4 l# P6 Y" N( q" {* `$ A
第3章 在Yee网格中创建目标
( T% h7 m1 u* E$ o: _3.1 目标的定义
. {0 G6 C" t0 I) B) o& U, {3.1.1 定义问题空间参量( z7 w; \, D- M9 l7 k: V" C
3.1.2 在问题空间中定义目标" n6 P2 [, |3 H% K5 D$ K/ T
3.2 媒质近似
: u6 D$ _3 Q( L, e' e3.3 切向和法向分量的子网格平均方案
/ \; f* K7 s& T2 t* M9 R3.4 定义目标% N% ~9 z6 d9 E/ P) s
3.5 创建媒质网格5 A, X9 ^9 t* ?
3.6 改善8个网格平均
8 u# t# R( j, `! x# e" \9 M' C) @3.7 练习0 M c' h1 E3 F" h
& _0 @: N" b: c) A
第4章 有源和无源集总参数电路( r# l2 b2 \3 H' [
4.1 FDTD中集总参数元件的更新公式
0 o: ?. m/ V( Z3 j! K4.1.1 电压源# ?4 q# p. Y7 o; e% ]- U2 y
4.1.2 硬激励电压源
9 u4 A5 _6 S1 {" k$ z/ W$ A; \4.1.3 电流源
! {& s |7 W& K$ [9 @4 k4.1.4 电阻的FDTD建模7 n( ?7 \+ g. N9 n0 p* z
4.1.5 电容的FDTD建模/ S( I+ ]- M' q; |
4.1.6 电感的FDTD建模
% `! F0 z0 J( w( y- j! g# K4.1.7 位于表面或体积内的集总参数元件
4 t& R- O( V: q* i" w ?% R( `9 c4.1.8 二极管的FDTD模拟# h% O0 |2 x s+ X! y2 O$ O
4.1.9 总结
) V/ G, Y, j' I- \! C7 ]4.2 集总参数元件的定义，初始化和模拟
0 ]' p( @: o4 S8 K: g4.2.1 集总参数元件的定义
) J6 Y% i( O/ ^! ?3 M4.2.2 FDTD参量和数组的初始化
+ @8 m' g' I, E* C2 p4.2.3 集总参数元件的初始化
1 x6 ?$ |- }3 L+ y8 q6 N- E4.2.4 更新系数的初始化8 Q$ W. z5 d, ~. V1 J
4.2.5 电场和磁场以及电压和电流的取样- n2 n; y$ t, @7 M& W( C
4.2.6 输出参数的定义与初始化
" n/ n, ^2 P7 t- N1 v4.2.7 运行FDTD模拟：时进循环
7 q' M+ A, [% v1 B4.2.8 显示FDTD模拟结果) @2 {" r& S1 f! A+ v, }: Y
4.3 模拟例子
9 V+ Y% S5 c: O5 h0 R4.3.1 正弦波电压源激励的电阻' B, z: T6 A5 D# y
4.3.2 由正弦波源激励的二极管
5 h. |+ l2 b* I8 u- x. W& r4.3.3 由单位阶跃电压源激励的电容$ w: F" ]. o+ _) E: u- ]4 s1 N
4.4 练习
# I% c# i M: \0 z1 P) y, C. s J4 i) M
第5章 激励源的波形与从时域到频域的变换$ m! L* Y* @ P0 M$ f, G
5.1 常用FDTD仿真波形
' K& p9 K% k4 \* b1 i7 g5.1.1 正弦波形
/ [2 q, O8 a/ x& Q& {; M5.1.2 高斯波形
% W; Z( c" f" \; v) L' U8 v5.1.3 高斯波形的导数归一化: b8 ^$ l( t5 P8 g$ _) G- l
5.1.4 余弦函数调制的高斯波形
& `9 R2 \/ }2 a5 X$ q8 U& M5.2 FDTD模拟中激励源的定义和初始化/ Y4 o* p/ l- V- \5 f$ J! ]$ Z
5.3 从时域到频域的变换/ t. _/ ~. E; p& L; M+ r
5.4 仿真举例" u# R3 l! Y. r: ~% e
5.4.1 由傅里叶变换重新获得时域波形0 ~0 p; J6 a" |. }
5.4.2 由余弦调制高斯波形激励的RCL电路+ Z2 u( }. J% w$ v( F
5.5 练习
5 L. q' l: L) c( i
/ [1 c: m2 V/ Q5 ~+ \第6章 散射参量
: v& L& m* B. `$ o' B4 N u6.1 S参量和回波损耗的定义
% }% F: y/ S/ t. s) o, z$ h# \6.2 S参数的计算
3 @) `( v: Q. I6.3 模拟例子
9 w7 o* @; L% c3 v0 g. Z# g6.3.1 1/4波长变换器
% q. T( i+ V& I3 @! |. K6.4 练习& ?' z9 v4 e z
* q$ n# k& o3 j) ^) w) n
第7章 完善匹配层吸收边界; t- K" l" I) W. [
第8章 卷积完善匹配层7 y/ |1 Q& z% G6 d) F
第9章 近场到远场的变换$ n( r7 u/ ~" m
第10章 细导线模拟/ W% ^) o/ h. d2 O+ o
第11章 散射体公式
- d" W( l- }: e; @第12章 时域有限差分计算的图形处理单元的加速
, V1 u- {; P8 l4 \5 O* F% D- j
5 A" v1 A9 m% c附录A 一维FDTD代码6 _1 @( D1 X* }4 W5 B% C
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
\1 T) Q/ |9 T. |1 L: C% h) K7 s附录C 计算远场方向的MATLAB代码
8 @& y8 T' _* R( @9 ~( f% R7 G; {2 g; O: `: f
) }7 {+ L1 t7 G" _8 o4 S7 d) g; Y8 y3 |3 Y3 J3 O
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, N5 }$ W/ }& J. Q& {- v7 s9 d8 I$ k3 w& u+ J
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发表于 2019-3-13 07:00
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