搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种适用于任意阶空间差分时域有限差分方法的色散介质通用吸收边界条件算法

颛孙旭 马西奎

一种适用于任意阶空间差分时域有限差分方法的色散介质通用吸收边界条件算法

颛孙旭, 马西奎
PDF
导出引用
导出核心图
  • 基于伸展坐标完全匹配层方程和辅助微分方程 方法, 给出了一种在时域有限差分(FDTD) 计算中适用于常见色散介质的通用边界条件算法. 该算法适用于任意阶的FDTD空间差分, 并且由于所采用的D-H方程独立于计算区域, 所以可以被用于截断任意电介质. 数值试验结果表明, 与卷积完全匹配层 算法相比较, 所提出的吸收边界条件算法不仅通用性强、 计算复杂度低、 计算时间短, 并且吸收效果有明显的提高.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50877055)资助的课题.
    [1]

    Mur G 1981 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 23 377

    [2]

    Berenger J P 1994 J. Comput. Phys. 114 185

    [3]

    Sacks Z S, Kingsland D M, Lee D M, Lee J F 1995 IEEE Trans. Antennas. Propagat. 43 1460

    [4]

    Gedney S D 1996 IEEE Trans. Antennas. Propagat. 44 1630

    [5]

    Chew W C, Weedon W H 1994 Micro. Opt. Tech. Lett. 13 599

    [6]

    Roden J A, Gedney S D 2000 Micro. Opt. Tech. Lett. 27 334

    [7]

    Luebbers R J, Hunsberger F, Kunz K S, Standler R B, Schneider M 1990 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 32 222

    [8]

    Kelley D F, Luebbers R J 1996 IEEE Trans. Antennas. Propagat. 44 792

    [9]

    Liu S B, Mo J J, Yuan N C 2004 Acta Phys. Sin. 53 783 (in Chinese) [刘少斌, 莫锦军, 袁乃昌 2004 物理学报 53 783]

    [10]

    Xu L J, Liu S B, Mo J J, Yuan N C 2006 Acta Phys. Sin. 55 3470 (in Chinese) [徐利军, 刘少斌, 莫锦军, 袁乃昌 2006 物理学报 55 3470]

    [11]

    Liu S B, Mo J J,Yuan N C 2004 Acta Phys. Sin. 53 778 (in Chinese) [刘少斌, 莫锦军, 袁乃昌 2004 物理学报 53 778]

    [12]

    Liu S B, Zhu C X, Yuan N C 2005 Acta Phys. Sin. 54 2804 (in Chinese) [刘少斌, 朱传喜, 袁乃昌 2005 物理学报 54 2804]

    [13]

    Young J L 1995 IEEE Trans. Antennas. Propagat. 43 422

    [14]

    Joseph R M, Hagness S C, Taflove A 1991 Opt. Lett. 16 1412

    [15]

    Sullivan D M 1992 IEEE Trans. Antennas. Propagat. 40 1223

    [16]

    Wei B, Li X Y, Wang F, Ge D B 2009 Acta Phys. Sin. 58 6174 (in Chinese) [魏兵, 李小勇, 王飞, 葛德彪 2009 物理学报 58 6174]

    [17]

    Kuzuoglu M, Mittra R 1996 IEEE Microwave Guided Wave Lett. 6 447

    [18]

    Fujii M, Tahara M, Sakagami I, Freude W, Russer P 2004 IEEE J. Quantum. Elect. 40 175

    [19]

    Fujii M, Tahara M, Sakagami I, Poulton C, Freude W, Russer P 2005 IEEE J. Quantum. Elect. 41 448

  • [1]

    Mur G 1981 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 23 377

    [2]

    Berenger J P 1994 J. Comput. Phys. 114 185

    [3]

    Sacks Z S, Kingsland D M, Lee D M, Lee J F 1995 IEEE Trans. Antennas. Propagat. 43 1460

    [4]

    Gedney S D 1996 IEEE Trans. Antennas. Propagat. 44 1630

    [5]

    Chew W C, Weedon W H 1994 Micro. Opt. Tech. Lett. 13 599

    [6]

    Roden J A, Gedney S D 2000 Micro. Opt. Tech. Lett. 27 334

    [7]

    Luebbers R J, Hunsberger F, Kunz K S, Standler R B, Schneider M 1990 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 32 222

    [8]

    Kelley D F, Luebbers R J 1996 IEEE Trans. Antennas. Propagat. 44 792

    [9]

    Liu S B, Mo J J, Yuan N C 2004 Acta Phys. Sin. 53 783 (in Chinese) [刘少斌, 莫锦军, 袁乃昌 2004 物理学报 53 783]

    [10]

    Xu L J, Liu S B, Mo J J, Yuan N C 2006 Acta Phys. Sin. 55 3470 (in Chinese) [徐利军, 刘少斌, 莫锦军, 袁乃昌 2006 物理学报 55 3470]

    [11]

    Liu S B, Mo J J,Yuan N C 2004 Acta Phys. Sin. 53 778 (in Chinese) [刘少斌, 莫锦军, 袁乃昌 2004 物理学报 53 778]

    [12]

    Liu S B, Zhu C X, Yuan N C 2005 Acta Phys. Sin. 54 2804 (in Chinese) [刘少斌, 朱传喜, 袁乃昌 2005 物理学报 54 2804]

    [13]

    Young J L 1995 IEEE Trans. Antennas. Propagat. 43 422

    [14]

    Joseph R M, Hagness S C, Taflove A 1991 Opt. Lett. 16 1412

    [15]

    Sullivan D M 1992 IEEE Trans. Antennas. Propagat. 40 1223

    [16]

    Wei B, Li X Y, Wang F, Ge D B 2009 Acta Phys. Sin. 58 6174 (in Chinese) [魏兵, 李小勇, 王飞, 葛德彪 2009 物理学报 58 6174]

    [17]

    Kuzuoglu M, Mittra R 1996 IEEE Microwave Guided Wave Lett. 6 447

    [18]

    Fujii M, Tahara M, Sakagami I, Freude W, Russer P 2004 IEEE J. Quantum. Elect. 40 175

    [19]

    Fujii M, Tahara M, Sakagami I, Poulton C, Freude W, Russer P 2005 IEEE J. Quantum. Elect. 41 448

  • [1] 魏兵, 李小勇, 王飞, 葛德彪. 一种色散介质FDTD通用吸收边界. 物理学报, 2009, 58(9): 6174-6178. doi: 10.7498/aps.58.6174
    [2] 葛德彪, 张玉强. 一种基于数字信号处理技术的改进通用色散介质移位算子时域有限差分方法. 物理学报, 2009, 58(12): 8243-8248. doi: 10.7498/aps.58.8243
    [3] 刘广东, 张业荣. 二维有耗色散介质的时域逆散射方法. 物理学报, 2010, 59(10): 6969-6979. doi: 10.7498/aps.59.6969
    [4] 葛德彪, 张玉强. 基于半解析递归卷积的通用色散介质FDTD方法. 物理学报, 2009, 58(7): 4573-4578. doi: 10.7498/aps.58.4573
    [5] 魏兵, 董宇航, 王飞, 李存志. 基于移位算子时域有限差分的色散薄层节点修正算法. 物理学报, 2010, 59(4): 2443-2450. doi: 10.7498/aps.59.2443
    [6] 杨利霞, 葛德彪. 磁各向异性色散介质散射的Padé时域有限差分方法分析. 物理学报, 2006, 55(4): 1751-1758. doi: 10.7498/aps.55.1751
    [7] 王飞, 魏兵, 李林茜. 色散介质电磁特性时域有限差分分析的Newmark方法. 物理学报, 2014, 63(10): 104101. doi: 10.7498/aps.63.104101
    [8] 姜彦南, 葛德彪. 层状介质时域有限差分方法斜入射平面波引入新方式. 物理学报, 2008, 57(10): 6283-6289. doi: 10.7498/aps.57.6283
    [9] 魏 兵, 葛德彪, 王 飞. 一种处理色散介质问题的通用时域有限差分方法. 物理学报, 2008, 57(10): 6290-6297. doi: 10.7498/aps.57.6290
    [10] 张 波. 二维介质柱光子晶体波导吸收边界条件. 物理学报, 2005, 54(12): 5677-5682. doi: 10.7498/aps.54.5677
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1818
  • PDF下载量:  1103
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-14
  • 修回日期:  2012-06-05
  • 刊出日期:  2012-06-05

一种适用于任意阶空间差分时域有限差分方法的色散介质通用吸收边界条件算法

  • 1. 电力设备电气绝缘国家重点实验室, 西安交通大学电气工程学院, 西安 710049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 50877055)资助的课题.

摘要: 基于伸展坐标完全匹配层方程和辅助微分方程 方法, 给出了一种在时域有限差分(FDTD) 计算中适用于常见色散介质的通用边界条件算法. 该算法适用于任意阶的FDTD空间差分, 并且由于所采用的D-H方程独立于计算区域, 所以可以被用于截断任意电介质. 数值试验结果表明, 与卷积完全匹配层 算法相比较, 所提出的吸收边界条件算法不仅通用性强、 计算复杂度低、 计算时间短, 并且吸收效果有明显的提高.

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回