时域电磁计算的LU分解ADI-FVTD方法

1

作者 许勇 牟斌 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期1-4,共4页

本文提出一种新的时变电磁场交替方向全隐有限体积计算方法,麦克斯韦方程组和空气动力学欧拉方程同为双曲型偏微分方程组,因此计算流体力学(CFD)技术能够在计算电磁学(CEM)中得到推广求解高精度电磁场。不同于ADI-FDTD仅采用物理时间求... 本文提出一种新的时变电磁场交替方向全隐有限体积计算方法,麦克斯韦方程组和空气动力学欧拉方程同为双曲型偏微分方程组,因此计算流体力学(CFD)技术能够在计算电磁学(CEM)中得到推广求解高精度电磁场。不同于ADI-FDTD仅采用物理时间求导项,本文采用双时间方法添加定常虚拟时间导数项,使得物理时间推进步长仅由数值精度决定而不受稳定性限制,稳定性则由虚拟时间子迭代满足。本文隐式迭代采用雅可比系数矩阵分裂,得到在不同方向上的交替方向追赶法(ADI),隐式通量计算采用Steger-Warming分裂,并逐维度进行LU前后向迭代求解,如此得到全隐时变电磁场数值模拟,在保持高数值精度同时,节省计算时间并提升计算效率。 展开更多

关键词 计算流体力学 麦克斯韦方程组 交替方向隐式 时域有限体积法 电磁场

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应用改进的ADI-FDTD方法对微带结构进行数值仿真 被引量：1

2

作者 郑宏兴 黄文武 +2 位作者 陈晓冬 谢洪波 郁道银 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期400-404,共5页

为了改进微波电路设计的数值仿真方法,在各向异性媒质条件下,将交替方向隐式算法用于时域有限差分方法,直接求解时域麦克斯韦方程,把二阶色散Lorentz媒质吸收边界条件推广到单轴各向异性情形.验证了色散媒质吸收边界的吸收效果比Mur和... 为了改进微波电路设计的数值仿真方法,在各向异性媒质条件下,将交替方向隐式算法用于时域有限差分方法,直接求解时域麦克斯韦方程,把二阶色散Lorentz媒质吸收边界条件推广到单轴各向异性情形.验证了色散媒质吸收边界的吸收效果比Mur和完全匹配层吸收边界更有效.通过对低通滤波器、贴片天线、线谐振器和螺旋电感等典型微带结构的数值仿真,验证了新提出方法的有效性. 展开更多

关键词 各向异性 交替方向隐式算法 时域有限差分方法 有耗色散媒质吸收边界 微带结构

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基于单轴各向异性完全匹配层边界条件的ADI-FDTD三维GPR全波场正演 被引量：8

3

作者 冯德山 谢源 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2363-2371,共9页

基于交替方向隐式差分(ADI-FDTD)法突破了CFL稳定性条件的约束,具有无条件稳定性的特点,而单轴各向异性完全匹配层(UPML)边界条件具有宽频带吸收特性、不需要对电场和磁场进行分裂、迭代公式简单、便于编程的特点,提出基于UPML边界条件... 基于交替方向隐式差分(ADI-FDTD)法突破了CFL稳定性条件的约束,具有无条件稳定性的特点,而单轴各向异性完全匹配层(UPML)边界条件具有宽频带吸收特性、不需要对电场和磁场进行分裂、迭代公式简单、便于编程的特点,提出基于UPML边界条件的ADI-FDTD三维探地雷达数值模拟算法;通过对三维Maxwell方程进行离散化,推导GPR波的ADI-FDTD及其UPML边界条件2个子时间步的迭代差分公式,以及计算步骤。开发ADI-FDTD三维模拟程序,并对三维复杂GPR模型进行正演模拟,分析该模型的剖面图、切片图及不同时刻6个分量的全波场快照。研究结果表明:由全波场快照可以了解雷达波形在空间中的传播过程及变化规律,有助于对雷达资料进行更可靠、更准确的解释;基于UPML边界条件的ADI-FDTD算法消除了截断边界处的强反射,能对三维复杂的GPR模型进行快速、高效模拟。 展开更多

关键词 探地雷达 交替方向隐式有限差分法 单轴各向异性完全匹配层 正演

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ADI-FDTD+GRT在波导电路分析中的应用 被引量：2

4

作者 张岩 吕善伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1688-1690,共3页

本文研究时域有限差分法(FDTD)的一种新的时空压缩技术,并应用于波导电路的分析.首先分析了软激励条件下的改进的几何重置技术(GRT),研究了合理选择源面与参考面的放置位置,使GRT不仅减小了吸收边界对计算结果的影响,而且节省了计算空间... 本文研究时域有限差分法(FDTD)的一种新的时空压缩技术,并应用于波导电路的分析.首先分析了软激励条件下的改进的几何重置技术(GRT),研究了合理选择源面与参考面的放置位置,使GRT不仅减小了吸收边界对计算结果的影响,而且节省了计算空间,还可以精确得到全部散射参量.另外阐述了与交替方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)相结合,使计算空间和时间同时被压缩,达到节省计算资源的目的.为了衡量ADI-FDTD+GRT算法的计算精度和效率,分析了包含不连续结构的波导作为算例,将其数值计算结果分别与传统FDTD和HFSS作比较,并将端面和参考面不同间距的ADI-FDTD+GRT与传统ADI-FDTD在仿真结果和资源占用方面进行对比,结果表明本文算法是精确和高效的. 展开更多

关键词 时域有限差分法 隐式交替方向法 几何重置技术 波导

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多模光纤光栅中新型的光波传输分析法 被引量：1

5

作者 王云明 戴劲草 +1 位作者 张明德 孙小菡 《应用科学学报》 CAS CSCD 2004年第1期25-29,共5页

提出一种新型的分析多模光纤光栅的准三维时域有限差分束传播法(Q-3D-FDTD-BPM).在圆柱坐标系下将场在角向分量的解析式分离出来,使三维方程变为若干个二维方程求解,从而简化了三维离散化方程.同时使用综合道格拉斯(GD)法和交替隐向迭代... 提出一种新型的分析多模光纤光栅的准三维时域有限差分束传播法(Q-3D-FDTD-BPM).在圆柱坐标系下将场在角向分量的解析式分离出来,使三维方程变为若干个二维方程求解,从而简化了三维离散化方程.同时使用综合道格拉斯(GD)法和交替隐向迭代法(ADIM),获得比中心差分算子高两个数量级的空间离散精度.然后根据场强加权转换方案,加权综合各子方程解,从而得到多模光纤中三维场解.基于这种方法,模拟多模光纤光栅中场分布,得到与实验结果多模式特性基本一致的光栅传输光谱图. 展开更多

关键词 多模光纤光栅 光波传输 时域有限差分束传播法 综合道格拉斯法 交替隐向迭代法

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辅助方程-双向隐式差分法的电磁散射研究 被引量：2

6

作者 汤炜 胡茂兵 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期904-909,共6页

在辅助差分方程(ADEs)的基础上结合交替隐式时域有限差分方法(ADI-FDTD),提出ADEs-ADI-FDTD方法用以计算色散媒质的电磁散射问题。由于三维ADI-FDTD方法的复杂性,在此采用了全分裂场形式的场量以简化完全匹配层(PML)吸收边界的处理及在... 在辅助差分方程(ADEs)的基础上结合交替隐式时域有限差分方法(ADI-FDTD),提出ADEs-ADI-FDTD方法用以计算色散媒质的电磁散射问题。由于三维ADI-FDTD方法的复杂性,在此采用了全分裂场形式的场量以简化完全匹配层(PML)吸收边界的处理及在连接边界处入射场的加入。针对Debye型色散媒质,利用极化强度辅助差分系列方程推导了ADEs-ADI-FDTD方法中电、磁场的迭代方程及其相关参数表达式,最后通过对色散媒质和各向同性等离子体等物体进行仿真计算,计算结果显示了本文算法在时间上的高效性和精确性。 展开更多

关键词 电磁散射 ADI—FDTD 色散媒质 辅助差分方程

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基于非零散度关系的交替方向隐式减缩FDTD算法 被引量：1

7

作者 周永刚 徐金平 顾长青 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期376-379,共4页

该文证明了即使在无源区域,交替方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)所给出的电磁场量不满足零散度关系,同时推导出了该散度关系的具体表达式。基于该非零散度关系,将不受Courant稳定条件限制的ADI-FDTD 法和能节约最多达1／3内存的减缩... 该文证明了即使在无源区域,交替方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)所给出的电磁场量不满足零散度关系,同时推导出了该散度关系的具体表达式。基于该非零散度关系,将不受Courant稳定条件限制的ADI-FDTD 法和能节约最多达1／3内存的减缩时域有限差分(R-FDTD)法结合,提出了一种新的交替方向隐式减缩FDTD算法。该算法保留了ADI-FDTD能增大时间步长,缩短计算时间的优点,同时与ADI-FDTD相比节约了最多达1／3(三维) 或2／5(二维)的内存。与基于零散度关系的ADI／R-FDTD柑比,该算法避免了采刚长时间步长计算时的发散现象。应用所提出的ADI／R-FDTD算法计算了二维自由空间波的传播及一维频率选择表面垂直入射的问题,计算结果与 ADI-FDTD计算结果完全一致,验证了ADI／R-FDTD的正确性和有效性。 展开更多

关键词 FDTD 减缩时域有限差分法(R-FDTD) 交替方向隐式(ADI)技术

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色散媒质中ADI-FDTD的PML 被引量：2

8

作者 王禹 袁乃昌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期1677-1680,共4页

基于交替方向隐式(ADI)技术的时域有限差分法(FDTD)是一种非条件稳定的计算方法,该方法的时间步长不受Courant稳定条件限制,而是由数值色散误差决定。与传统的FDTD相比,ADI-FDTD增大了时间步长,从而缩短了总的计算时间。该文采用递归卷... 基于交替方向隐式(ADI)技术的时域有限差分法(FDTD)是一种非条件稳定的计算方法,该方法的时间步长不受Courant稳定条件限制,而是由数值色散误差决定。与传统的FDTD相比,ADI-FDTD增大了时间步长,从而缩短了总的计算时间。该文采用递归卷积(RC)方法导出了二维情况下色散媒质中ADI-FDTD的完全匹配层(PML) 公式。应用推导公式计算了色散土壤中目标的散射,并与色散媒质中FDTD结果对比,在大量减少计算时间的情况下,两者结果符合较好。 展开更多

关键词 时域有限差分法 交替方向隐式技术 完全匹配层 色散媒质

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ADI-MRTD算法的数值色散性分析 被引量：1

9

作者 王丽华 吴先良 《现代电子技术》 2007年第11期17-20,共4页

针对传统的时域多分辨分析(MRTD)方法的稳定性不足问题,讨论了一种将交替方向隐式技术(ADI)与MRTD算法相结合的交替方向隐式时域多分辨分析算法(ADI-MRTD)。导出了基于Daubechies小波尺度函数的ADI-MRTD算法的差分公式和色散性方程,同... 针对传统的时域多分辨分析(MRTD)方法的稳定性不足问题,讨论了一种将交替方向隐式技术(ADI)与MRTD算法相结合的交替方向隐式时域多分辨分析算法(ADI-MRTD)。导出了基于Daubechies小波尺度函数的ADI-MRTD算法的差分公式和色散性方程,同时证明了其仍然满足无条件稳定方程。并讨论了空间步长、时间步长和电磁波传播方向等因素对ADI-MRTD算法的数值色散影响。结果表明:ADI-MRTD算法的数值色散特性优于传统的时域有限差分(FDTD)算法。 展开更多

关键词 时域多分辨分析算法 交替方向隐式时域有限差分算法 数值色散 小波尺度函数

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三维柱坐标ADI-FDTD算法及其CPML实现 被引量：1

10

作者 朱大伟 陈海林 +1 位作者 杨洁 陈彬 《微波学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期8-12,39,共6页

提出一种三维柱坐标交互隐式方向(ADI)时域有限差分算法(FDTD)及其卷积完全匹配层(CPML)的实现方案。首先,为了简化公式的冗繁和编程的需要,将传统三维柱坐标时域有限差分算法转换成矩阵表达式的形式。其次,以矩阵变换的方式提出三维柱... 提出一种三维柱坐标交互隐式方向(ADI)时域有限差分算法(FDTD)及其卷积完全匹配层(CPML)的实现方案。首先,为了简化公式的冗繁和编程的需要,将传统三维柱坐标时域有限差分算法转换成矩阵表达式的形式。其次,以矩阵变换的方式提出三维柱坐标系下ADI-FDTD算法的矩阵表达式。最后,将匹配层的影响参数以辅助变量的方式添加至该算法中,从而完成本文算法的CPML实现。算例证明本文算法在时域和频域均有较好的效率和精度,并且具有良好的CPML吸收效果,其反射系数可达-63^-70 dB。 展开更多

关键词 三维柱坐标 交互变换 时域有限差分 矩阵表达式 辅助变量 卷积完全匹配层

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二维ADI多域伪谱时域算法

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作者 史琰 李龙 梁昌洪 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期281-286,共6页

针对时域有限差分算法和传统的伪谱时域算法稳定性不足的问题,提出了一种将AD I技术与多区域伪谱时域算法相结合的AD I-MPSTD算法,并采用紧凑矩阵形式对其进行清晰的描述.此算法不仅具有多区域伪谱时域算法分析任意曲边形体问题的精确... 针对时域有限差分算法和传统的伪谱时域算法稳定性不足的问题,提出了一种将AD I技术与多区域伪谱时域算法相结合的AD I-MPSTD算法,并采用紧凑矩阵形式对其进行清晰的描述.此算法不仅具有多区域伪谱时域算法分析任意曲边形体问题的精确性和灵活性,而且稳定性和效率也相应地提高.AD I-MPSTD的数值结果与传统的算法的结果相比,证明了该算法的高精度和良好的稳定性. 展开更多

关键词 ADI 多区域 伪谱时域算法

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一种色散介质中的低误差ADI-FDTD算法

12

作者 王全民 郭刚 +1 位作者 王春财 黄柯棣 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期51-54,共4页

交变方向隐式时域有限差分(ADI-FDTD)能够克服传统时域有限差分算法中稳定性条件对时间步长的限制,从而提高计算效率,但是在大步长时其误差较大。ER(低误差)-ADI-FDTD方法通过补偿截断误差项,提高了计算精度,但是目前仅给出二维非色散... 交变方向隐式时域有限差分(ADI-FDTD)能够克服传统时域有限差分算法中稳定性条件对时间步长的限制,从而提高计算效率,但是在大步长时其误差较大。ER(低误差)-ADI-FDTD方法通过补偿截断误差项,提高了计算精度,但是目前仅给出二维非色散条件下的形式。在ER-ADI-FDTD的基础上,提出了一种色散介质中的低误差D-ER-ADI-FDTD算法,推导出了完整的三维计算公式。最后通过计算和结果比较对算法进行检验。 展开更多

关键词 交变方向隐式 时域有限差分 低误差 色散介质

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等离子体电波传播及散射问题的CDRC-ADI-FDTD方法

13

作者 刘少斌 周永刚 何小祥 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期666-669,共4页

首次把交替方向隐式技术(AD I)与等离子体的电流密度递归(CDRC)卷积技术结合,给出了碰撞非磁化等离子体的CDRC-AD I-FDTD方法。推导了碰撞非磁化等离子体中的二维CDRC-AD I-FDTD迭代公式,并用算例验证了碰撞非磁化等离子体CDRC-AD I-FDT... 首次把交替方向隐式技术(AD I)与等离子体的电流密度递归(CDRC)卷积技术结合,给出了碰撞非磁化等离子体的CDRC-AD I-FDTD方法。推导了碰撞非磁化等离子体中的二维CDRC-AD I-FDTD迭代公式,并用算例验证了碰撞非磁化等离子体CDRC-AD I-FDTD算法也是无条件稳定的。计算结果表明,等离子体CDRC-AD I-FDTD算法与传统的FDTD方法和等离子体JEC-FDTD方法的计算结果吻合,计算效率更高。 展开更多

关键词 交替方向隐式 时域有限差分法 电流密度递归卷积 等离子体

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ADI-MRTD算法在新型非对称共面波导滤波器中的应用

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作者 范木杰 房少军 李晓明 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1115-1118,共4页

通过给出交替隐式时域多分辨分析算法(ADI-MRTD)公式,用完全匹配层(PML)作为ADI-MRTD算法的吸收边界条件,将其应用到非对称共面波导(ACPW)及超宽带ACPW滤波器.计算及实验结果表明,ADI-MRTD算法与传统FDTD算法相比,所需计算的网格数量减... 通过给出交替隐式时域多分辨分析算法(ADI-MRTD)公式,用完全匹配层(PML)作为ADI-MRTD算法的吸收边界条件,将其应用到非对称共面波导(ACPW)及超宽带ACPW滤波器.计算及实验结果表明,ADI-MRTD算法与传统FDTD算法相比,所需计算的网格数量减少,节省了计算内存,计算效率更高,与FDTD计算结果及测量结果相符. 展开更多

关键词 交替隐式时域多分辨分析 完全匹配层 非对称共面波导 滤波器

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各向异性介质在三维ADI-FDTD中的应用

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作者 张岩 吕善伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期1327-1330,共4页

该文研究一种减小三维交替方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)数值色散的新方法。通过在三维空间中合理添加各向异性介质,达到调整相速的目的,从而减小数值色散,使计算结果更加精确。首先对添加各向异性介质后的三维ADI-FDTD迭代公式进... 该文研究一种减小三维交替方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)数值色散的新方法。通过在三维空间中合理添加各向异性介质,达到调整相速的目的,从而减小数值色散,使计算结果更加精确。首先对添加各向异性介质后的三维ADI-FDTD迭代公式进行变形,并得到新的数值色散关系,从而求解得到各向异性介质的相对介电常数。以空心波导和具有介质不连续性的波导作为数值算例,分析不同的各向异性介质和添加方法对计算精度的影响,并与传统ADI-FDTD得到的结果和计算资源占用情况进行比较。结果表明通过正确选择各向异性介质和添加方法,可以有效地减小三维ADI-FDTD数值色散。 展开更多

关键词 时域有限差分法 隐式交替方向法 数值色散 各向异性介质 波导

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ADI-FDTD在激励源和完纯导体边界处的精确格式

16

作者 周永刚 徐金平 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期493-496,共4页

证明了当采用交替方向隐式时域有限差分法(AD I-FDTD)计算时,完纯导体和激励源处的算法格式与无源空间的算法格式不同,并推导了AD I-FDTD算法在源和完纯导体所在网格处的精确格式。利用常规的FDTD、无源空间的AD I-FDTD以及在源和导体... 证明了当采用交替方向隐式时域有限差分法(AD I-FDTD)计算时,完纯导体和激励源处的算法格式与无源空间的算法格式不同,并推导了AD I-FDTD算法在源和完纯导体所在网格处的精确格式。利用常规的FDTD、无源空间的AD I-FDTD以及在源和导体处采用精确格式的AD I-FDTD,分别计算了点源激励的在自由空间传播的二维TE波、TM波垂直入射于金属条带FSS的散射场。计算结果表明,如果计算域中包含导体或激励源,直接采用通常的AD I-FDTD格式会带来很大的计算误差,而采用该精确格式后,计算结果与FDTD的计算结果吻合,从而证明了本文导出的AD I-FDTD在导体和激励源处的精确格式的正确性和使用的必要性。 展开更多

关键词 交替方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD) 导体 激励源 完纯导体

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一种基于PDD算法的ADI-FDTD算法研究

17

作者 吴建斌 李太全 田茂 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第23期195-198,202,共5页

为提高隐含变向时域有限差分算法(ADI-FDTD)的计算效率,鉴于并行对角占优算法(PDD)求解三对角方程的高效性,引入PDD算法实现了基于MPI的ADI-FDTD的并行计算。通过对运算时间、通信时间的分析,讨论了算法的效率。分析了由于PDD算法的近... 为提高隐含变向时域有限差分算法(ADI-FDTD)的计算效率,鉴于并行对角占优算法(PDD)求解三对角方程的高效性,引入PDD算法实现了基于MPI的ADI-FDTD的并行计算。通过对运算时间、通信时间的分析,讨论了算法的效率。分析了由于PDD算法的近似处理所引入的计算误差,研究了误差估计与子区域网格数和Courant因子的关系,该研究工作有利于合理选择子区域网格数和Courant因子,进而减小计算误差。最后,通过算例验证了结论的正确性。 展开更多

关键词 隐含变向时域有限差分算法 子区域划分 并行对角占优算法 Courant因子

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GA-A^3DI-FDTD的PML吸收边界数值反射分析

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作者 张岩 吕善伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1051-1054,共4页

研究一种减小三维交替方向隐式时域有限差分法AD I-FDTD(A lternating-D i-rection Implicit Finite-D ifference Time-Domain)数值色散的新方法GA-A3D I-FDTD(Genetic A lgo-rithm ArtificialAnisotropy AD I-FDTD).首先对添加人工各... 研究一种减小三维交替方向隐式时域有限差分法AD I-FDTD(A lternating-D i-rection Implicit Finite-D ifference Time-Domain)数值色散的新方法GA-A3D I-FDTD(Genetic A lgo-rithm ArtificialAnisotropy AD I-FDTD).首先对添加人工各向异性介质后的三维AD I-FDTD迭代公式进行变形,得到新的数值色散关系,再利用自适应遗传算法AGA(Adaptive Genetic A lgo-rithm)得到需要添加的人工各向异性介质的相对介电常数.并以空心波导作为数值算例,分析了由不同目标函数得到的人工各向异性介质对计算精度以及PML(Perfectly Matched Layers)吸收边界数值反射产生的影响,同时分别与传统AD I-FDTD相比较.结果表明通过正确选择目标函数,得到更加合适的人工各向异性介质,可以在减小三维AD I-FDTD数值色散的同时,有效地抑制由于人工各向异性介质的添加所造成的PML吸收边界数值反射的增强. 展开更多

关键词 时域分析 有限差分法 隐式交替方向 各向异性介质 数值色散 吸收边界 数值反射

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三维周期结构弱无条件稳定时域有限差分算法 被引量：2

19

作者 刘宗信 陈亦望 +3 位作者 徐鑫 刘亚文 孙学刚 张书迪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2687-2692,共6页

从麦克斯韦方程出发,导出了适用于周期结构的三维弱无条件稳定时域有限差分(FDTD)算法的迭代式,在理论上证明了其稳定性条件,其稳定性条件比普通FDTD的稳定性条件要宽松,并将周期边界条件应用到迭代式中,得到了可直接编程迭代的方程,给... 从麦克斯韦方程出发,导出了适用于周期结构的三维弱无条件稳定时域有限差分(FDTD)算法的迭代式,在理论上证明了其稳定性条件,其稳定性条件比普通FDTD的稳定性条件要宽松,并将周期边界条件应用到迭代式中,得到了可直接编程迭代的方程,给出了对其特有的一类非三对角阵的解决办法。最后通过算例将计算结果与常规FDTD及ADI-FDTD计算结果比较,验证了算法的精确性和有效性。 展开更多

关键词 周期结构 弱无条件稳定 时域有限差分 交替方向隐式

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3维交替方向隐式时域有限差分算法及其应用 被引量：1

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作者 高林 谢国大 +2 位作者 黄志祥 许杰 吴先良 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期52-59,共8页

为了克服在传统时域有限差分算法中时间步长受网格尺寸大小的限制,提出一种用于精确模拟波在色散金属结构传播的3维交替方向隐式时域有限差分算法.首先,利用广义关键点色散模型描述金属材料在光学频率下的电磁特性;然后,采用2个1阶微分... 为了克服在传统时域有限差分算法中时间步长受网格尺寸大小的限制,提出一种用于精确模拟波在色散金属结构传播的3维交替方向隐式时域有限差分算法.首先,利用广义关键点色散模型描述金属材料在光学频率下的电磁特性;然后,采用2个1阶微分方程代替2阶广义辅助微分方程的方法,避免时间步长引起的不稳定,降低算法的复杂度和应用难度;最后,用交替方向隐式时域有限差分算法研究1维等离子体模型和3维金属谐振腔结构,将交替方向隐式时域有限差分算法的结果与传统时域有限差分算法进行对比.结果表明二者吻合较好,但交替方向隐式时域有限差分算法的效率更高. 展开更多

关键词 时域有限差分法 交替方向隐式时域有限差分法 金属结构 关键点模型 辅助微分方程

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