区域分解时域有限差分方法(DD-FDTD)及其在散射问题中的应用 被引量：10

1

作者 许锋 洪伟 童创明 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1642-1645,共4页

本文提出一种区域分解的时域有限差分算法 (DD FDTD) .依据待解问题的特点 ,把待解问题分解为几个子区域 ,在各个子区域中 ,采用适合于该区域的共形网格进行划分计算 ,通过一种有效的信息传递方案 ,把各个子区域综合起来 ,获得原问题的... 本文提出一种区域分解的时域有限差分算法 (DD FDTD) .依据待解问题的特点 ,把待解问题分解为几个子区域 ,在各个子区域中 ,采用适合于该区域的共形网格进行划分计算 ,通过一种有效的信息传递方案 ,把各个子区域综合起来 ,获得原问题的解 .通过采用这种方法 ,一个复杂的问题可以得到简化 ,从而变得适于求解 ,同时 ,共形网格和精确的信息传递方案的使用 ,大幅度提高了计算精度 .文中 ,用该算法对二维电磁散射问题进行了分析计算 。 展开更多

关键词 区域分解 时域有限差分法 共形网格 二维散射问题

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一种采用边界检测的自适应区域分解时域有限差分方法 被引量：3

2

作者 张华 洪伟 +1 位作者 郝张成 崔铁军 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期493-496,共4页

提出了一种采用边界检测的自适应区域分解时域有限差分(FDTD)方法:将待解问题分解为若干独立的子区域;在各个子区域之间通过连接边界条件,进行自适应检测;当检测到波传播至检测边界上时,相应子区域被激活,并进行传统的FDTD迭代计算,否则... 提出了一种采用边界检测的自适应区域分解时域有限差分(FDTD)方法:将待解问题分解为若干独立的子区域;在各个子区域之间通过连接边界条件,进行自适应检测;当检测到波传播至检测边界上时,相应子区域被激活,并进行传统的FDTD迭代计算,否则,该子区域将不参与场值迭代.通过这样一种边界检测信息传递方案,把各个子区域联系起来,获得原问题的解.实际仿真结果表明,这种方法在解决复杂问题和加快计算时间方面是有效的. 展开更多

关键词 自适应边界检测 区域分解 时域有限差分法

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一种快速计算多柱体散射问题的区域分解时域有限差分方法 被引量：1

3

作者 许锋 洪伟 丁振宇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1327-1329,共3页

本文提出一种用于计算多柱体散射问题的区域分解时域有限差分算法（DD-FDTD）.当各散射柱体相互间距离比较远时,采用经典的FDTD方法进行计算时,计算域是非常大的,大量的网格浪费在散射体之间.文中我们使用区域分解的思想,把各个柱体处... 本文提出一种用于计算多柱体散射问题的区域分解时域有限差分算法（DD-FDTD）.当各散射柱体相互间距离比较远时,采用经典的FDTD方法进行计算时,计算域是非常大的,大量的网格浪费在散射体之间.文中我们使用区域分解的思想,把各个柱体处理为各个子域.各柱体间大量的网格被省去,代之以二维时域Green函数将各个子域连接起来.采用近远场变换方法,并将柱体间互偶处理为等效柱面波人射场,从而大大压缩了计算时间.由于二维时域Geen函数含有关于时间的积分,且此积分是一个反常积分,采用半解析的方法,精确地算出了其中的反常积分值,大幅度提高了计算精度.最终.使该方法得以实现。 展开更多

关键词 区域分解 时域有限差分法 二维时域Green函数 多柱体散射 DD-FDTD

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三维多物体散射问题的区域分解时域有限差分方法 被引量：1

4

作者 许锋 洪伟 周后型 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期105-111,共7页

提出一种用于计算三维多物体散射问题的区域分解时域有限差分算法(DD-FDTD)。各散射体之间用三维时域Green函数传递信息,取代经典FDTD算法通过网格迭代运算传递信息的方式。每个物体处理为一个子域,当各物体相距一定距离时,省去了各物... 提出一种用于计算三维多物体散射问题的区域分解时域有限差分算法(DD-FDTD)。各散射体之间用三维时域Green函数传递信息,取代经典FDTD算法通过网格迭代运算传递信息的方式。每个物体处理为一个子域,当各物体相距一定距离时,省去了各物体间大量网格,减小了存储量。将各物体间的互偶处理为等效球面波照射,采用惠更斯原理,等效球面波激励信号可处理为球面波入射场阵列(SWIFA),大幅度提高了计算速度;同时采用近远场变换的方法来获得等效球面波,进一步提高了计算速度。通过几个实例的分析,验证了该算法的正确性。 展开更多

关键词 区域分解 时域有限差分法 等效球面波 近远场变换

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求解三维问题的区域分解时域有限差分方法

5

作者 许锋 洪伟 周后型 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期1114-1119,共6页

该文提出一种用于三维复杂问题的区域分解时域有限差分算法(DD-FDTD)。依据待解三维复杂问题的特点,将其分解为几个子区域。每个子域中的问题相对简单,可采用适合于该区域的共形网格进行划分计算,通过插值再修正误差的办法,把各个子区... 该文提出一种用于三维复杂问题的区域分解时域有限差分算法(DD-FDTD)。依据待解三维复杂问题的特点,将其分解为几个子区域。每个子域中的问题相对简单,可采用适合于该区域的共形网格进行划分计算,通过插值再修正误差的办法,把各个子区域综合起来,获得原问题的解。这样,应用区域分解的思想,简化了复杂的问题。修正误差的方法,使本算法得以实现并大幅度提高了计算精度。采用本算法对三维口径天线问题进行了分析计算并与实测数据进行了比对,验证了算法的正确性。 展开更多

关键词 区域分解 时域有限差分法 共形网格 口径天线 FDTD

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有限差分法中的区域分解算法 被引量：1

6

作者 朱景辉 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1995年第4期517-524,共8页

把求解区域分成若干个子域，在不同子域中采用不同的计算步长。对二维变系数的椭圆型，抛物型和双曲型方程分别给出格式，得到了收敛性和误差估计。

关键词 区域分解法 有限差分法 收敛性 偏微分方程

全文增补中

双场区域分解时域有限元方法分析谐振腔和波导问题

7

作者 叶珍宝 周海京 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期89-92,共4页

从二阶矢量波动方程出发,研究了双场区域分解时域有限元方法。该方法将计算区域划分为若干个互不重叠的子区域,每个子域内同时展开基于电场和磁场的二阶矢量波动方程,不断更新各个子域交界面处的等效表面电流及磁流值,进而使得各个子域... 从二阶矢量波动方程出发,研究了双场区域分解时域有限元方法。该方法将计算区域划分为若干个互不重叠的子区域,每个子域内同时展开基于电场和磁场的二阶矢量波动方程,不断更新各个子域交界面处的等效表面电流及磁流值,进而使得各个子域的电场和磁场独立求解,不需要在每个时间步求解整个区域内的所有交界面问题。采用该方法来分析三维谐振腔及波导问题,说明了该方法的精确性和有效性,数值结果表明,与计算整个区域相比可大大减少计算复杂度和计算时间。 展开更多

关键词 双场区域分解方法 有限元方法 时域有限元方法

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求解三维电磁问题的自适应区域分解FDTD方法 被引量：7

8

作者 张华 洪伟 郝张成 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期397-402,共6页

将三维电磁场问题的求解区域分解为若干独立的子区域,在各个子区域之间通过连接边界条件,进行自适应检测,当检测到波传播至检测边界上时,相应子区域被激活,并进行传统的FDTD迭代计算,否则该子区域置于休眠状态不参与场值迭代,从而减少... 将三维电磁场问题的求解区域分解为若干独立的子区域,在各个子区域之间通过连接边界条件,进行自适应检测,当检测到波传播至检测边界上时,相应子区域被激活,并进行传统的FDTD迭代计算,否则该子区域置于休眠状态不参与场值迭代,从而减少计算时间。对三维微带互连结构的信号完整性仿真结果验证了这种采用边界检测的自适应区域分解时域有限差分(ADDFDTD)方法在节省计算时间和解决复杂问题方面的有效性。 展开更多

关键词 自适应边界检测 区域分解 时域有限差分法 信号完整性

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波动方程差分解法对波导螺钉调配器的分析 被引量：9

9

作者 甄蜀春 曹蕾 张继龙 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期125-127,共3页

对波动方程差分解法(WEFD:WaveEquationFiniteDifferenceMethod) 进行了研究,提出了一种新的不共点网格形式的WEFD算法,避免了原算法在导体 表面需要插值处理的缺点。将此方法应用于矩形波导螺钉调配器中,所述方法的计 ... 对波动方程差分解法(WEFD:WaveEquationFiniteDifferenceMethod) 进行了研究,提出了一种新的不共点网格形式的WEFD算法,避免了原算法在导体 表面需要插值处理的缺点。将此方法应用于矩形波导螺钉调配器中,所述方法的计 算结果和有限元法软件(HFSS)计算结果较为一致,说明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 波动方程 差分解法 时域有限差分法

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电磁耦合问题的区域分解算法 被引量：3

10

作者 尹雷 殷晓星 洪伟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2000年第5期469-474,共6页

作为偏微分方程数值解新技术 ,区域分解算法对于大型复杂问题的求解表现出巨大的优越性。本文将其与频域有限差分法 ( FDFD)结合 ,对有限厚度导体平面上缝隙电磁耦合问题进行了分析。通过将所分析的结构划分为多个相对独立的规则子域 ,... 作为偏微分方程数值解新技术 ,区域分解算法对于大型复杂问题的求解表现出巨大的优越性。本文将其与频域有限差分法 ( FDFD)结合 ,对有限厚度导体平面上缝隙电磁耦合问题进行了分析。通过将所分析的结构划分为多个相对独立的规则子域 ,使原问题中差分方程的系数矩阵转换为各子域中带宽极窄的带状阵 ,从而使计算时间和计算所需内存分别下降为 O( N)和 O( max( Ni) ) ,其中 N为总网格点数 ,Ni 为第 i个子域的网格点数。数值结果与文献提供的结果吻合 ,证明了该法的有效性。同时 ,该法很容易实现并行计算 ,为进一步提高计算效率提供可能。 展开更多

关键词 区域分解算法 电磁兼容 频域有限差分法 电磁耦合

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基于节点编码的区域分解算法及其在二维散射中的应用 被引量：2

11

作者 安翔 吕志清 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期12-15,35,共5页

研究了一种高效率的基于节点编码的区域分解算法。将原始的求解区域分割为若干个相对独立的子区域,使原问题转化为若干个相对独立的子问题,通过求解公共边界上的场值,可以快速获得整个求解区域上的场值,极大地减少了存储量和计算量。此... 研究了一种高效率的基于节点编码的区域分解算法。将原始的求解区域分割为若干个相对独立的子区域,使原问题转化为若干个相对独立的子问题,通过求解公共边界上的场值,可以快速获得整个求解区域上的场值,极大地减少了存储量和计算量。此外,这种区域分解算法不仅能够快速、高效、并行地计算电大尺寸柱体的电磁散射,还特别适合于求解具有几何重复性特征的结构,如天线阵列、有限周期频率选择表面、PBG/EBG等的电磁仿真问题。数值算例验证了该方法的准确性和有效性。 展开更多

关键词 节点编码 区域分解算法 二维散射 频域有限差分法 电磁散射

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波动方程差分解法及其对波导T形接头的分析 被引量：1

12

作者 张继龙 甄蜀春 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2004年第5期62-64,67,共4页

文中对波动方程差分解法进行了研究 ,探讨了理想导体表面、棱以及顶点对电场传播的影响 ,提出了一些有意义的合理假设。最后将上述方法和假设应用于波导T形接头的分析 ,得到了可信的计算结果。由计算结果也可以看出 ,没有采取匹配措施... 文中对波动方程差分解法进行了研究 ,探讨了理想导体表面、棱以及顶点对电场传播的影响 ,提出了一些有意义的合理假设。最后将上述方法和假设应用于波导T形接头的分析 ,得到了可信的计算结果。由计算结果也可以看出 ,没有采取匹配措施的波导T形接头的性能不是很好 。 展开更多

关键词 波动方程 差分解法 时域有限差分法 T形接头 电磁场

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改进的自适应区域分解FDTD在波导结构中的应用

13

作者 孟令琴 李鹏 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期533-539,共7页

提出了一种改进的自适应区域分解时域有限差分(improved adaptive domain decomposition finitedifference time domain,IADD-FDTD)算法.这种算法通过对检测面上的电压值进行自适应边界检测,消除了检测面上电场值不稳定而带来的计算误差... 提出了一种改进的自适应区域分解时域有限差分(improved adaptive domain decomposition finitedifference time domain,IADD-FDTD)算法.这种算法通过对检测面上的电压值进行自适应边界检测,消除了检测面上电场值不稳定而带来的计算误差.该算法还可得到更多的分区,提高了计算速度.通过对多种不连续波导结构的应用分析,验证了这种算法的正确性和有效性. 展开更多

关键词 自适应区域分解 时域有限差分法 边界检测 不连续波导结构

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求解三维电磁场问题的改进的自适应区域分解算法

14

作者 李鹏 孟令琴 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期713-718,共6页

提出一种改进的自适应区域分解时域有限差分(improved adaptive domain decomposition finite difference timedomain,IADD-FDTD)算法.该算法通过对检测面上的电压值进行自适应边界检测,消除了检测面上电场值不稳定而带来的计算误差;还... 提出一种改进的自适应区域分解时域有限差分(improved adaptive domain decomposition finite difference timedomain,IADD-FDTD)算法.该算法通过对检测面上的电压值进行自适应边界检测,消除了检测面上电场值不稳定而带来的计算误差;还可得到更多分区,提高了计算速度.对三维微带互连结构的分析结果验证了该算法的正确性和有效性. 展开更多

关键词 改进的自适应区域分解 时域有限差分 边界检测

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用区域分解法分析基于NRD波导结构的漏波天线

15

作者 朱汉清 刘淑静 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期35-38,共4页

提出了利用区域分解结合频域有限差分法,分析基于NRD波导结构的漏波天线。用区域分解法将原问题分解为若干子问题,大大缩小稀疏矩阵的规模,从而使得求解大尺寸问题成为可能。文中首先介绍了区域分解法在分析三维电磁问题中的实现,并计... 提出了利用区域分解结合频域有限差分法,分析基于NRD波导结构的漏波天线。用区域分解法将原问题分解为若干子问题,大大缩小稀疏矩阵的规模,从而使得求解大尺寸问题成为可能。文中首先介绍了区域分解法在分析三维电磁问题中的实现,并计算了典型结构金属块的散射问题,用于验证算法的正确性;最后分析了一种基于NRD波导结构的漏波天线,并与实验值进行了比较,说明了方法的有效性。同时还给出了一种能够有效改善该天线性能的改进型漏波天线结构的分析结果。 展开更多

关键词 区域分解法 NRD波导结构 漏波天线 频域有限差分法

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一种新型多模干涉型光子晶体波分解复用器(英文) 被引量：2

16

作者 张旋 廖清华 +1 位作者 于天宝 刘念华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期753-758,共6页

基于二维光子晶体中多模干涉效应(MMI)设计了一种新型的三波长波分解复用器,模拟结果表明,该结构能有效地分离1310 nm/1500 nm/1550 nm三个波段的波长。当改变该波分解复用器的相关结构参数时,该结构能拓展至其他波段。除此之外,该结构... 基于二维光子晶体中多模干涉效应(MMI)设计了一种新型的三波长波分解复用器,模拟结果表明,该结构能有效地分离1310 nm/1500 nm/1550 nm三个波段的波长。当改变该波分解复用器的相关结构参数时,该结构能拓展至其他波段。除此之外,该结构也能单独作为两波长波分解复用器对1310 nm/1550 nm实现分离。该波分解复用结构对三个波长的透射率均在91%以上。与此同时,借助于平面波展开法及时域有限差分法,对光波在该结构的传播效率及传播行为进行了计算及模拟。 展开更多

关键词 光通信 光子晶体 波分解复用器 多模干涉效应 平面波展开法 时域有限差分法

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光子晶体微腔稀疏波分解复用器的设计与模拟 被引量：9

17

作者 李旭 乐孜纯 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期201-206,共6页

针对城域网与接入网对稀疏波分复用系统的应用需求,提出了一种基于光子晶体微腔的稀疏波分解复用器.利用平面波展开法计算了二维正方晶格圆柱形硅介质柱型光子晶体的带隙,在此基础上,引入五点缺陷构造了光子晶体微腔,并用时域有限差分... 针对城域网与接入网对稀疏波分复用系统的应用需求,提出了一种基于光子晶体微腔的稀疏波分解复用器.利用平面波展开法计算了二维正方晶格圆柱形硅介质柱型光子晶体的带隙,在此基础上,引入五点缺陷构造了光子晶体微腔,并用时域有限差分法系统分析了微腔共振波长与缺陷介质柱半径及折射率的关系,理论上设计了一种符合ITU G.694.2标准的四信道解复用器.结合Rsoft软件的仿真分析,结果表明:五点缺陷微腔共振波长与缺陷介质柱半径呈非线性关系,与缺陷介质柱折射率差呈线性关系,解复用器四信道的中心波长接近目标波长,峰值半高全宽均小于5.7nm,串扰均在-15.66dB以下,输出谱相对强度均大于90%,输出功率均衡,为解复用器的深入研究提供了理论基础. 展开更多

关键词 集成光学 稀疏波分解复用器 平面波展开法 时域有限差分法 光子带隙 光子晶体微腔

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六信道光子晶体环形腔波分解复用器的设计 被引量：4

18

作者 王娅欣 张克非 +1 位作者 邵龙 蒋涛 《激光杂志》 北大核心 2019年第6期45-49,共5页

针对下一代超高速光通信系统对器件微型化和集成化的迫切需求,设计了一种基于光子晶体环形腔的六信道波分解复用器。利用平面波展开法和时域有限差分法分析环形腔和点微腔等缺陷结构的模式特性,根据耦合模理论确定波导与谐振腔之间的最... 针对下一代超高速光通信系统对器件微型化和集成化的迫切需求,设计了一种基于光子晶体环形腔的六信道波分解复用器。利用平面波展开法和时域有限差分法分析环形腔和点微腔等缺陷结构的模式特性,根据耦合模理论确定波导与谐振腔之间的最佳耦合条件,通过改变环形腔内介质柱的折射率和半径实现波长的选择性,通过控制点微腔的中心介质柱半径实现目标频率光波的高透射率输出。仿真结果证明该器件适用于E、S、C、L、U波段的光波传输,尤其对C波段内多个波长可实现解复用功能,Q值高达103,插入损耗低至0.0877dB,谱线宽度小于2nm,窄带特性良好,信道间相互串扰小且动态范围为[-31.6,-14]dB,传输透射率均高于90%,而且器件尺寸仅为22.6μm×22.6μm,适用于光器件集成。 展开更多

关键词 光子晶体 时域有限差分法 谐振腔 波分解复用器

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瞬态电磁场对屏蔽电缆的耦合机理 被引量：13

19

作者 王一哲 王泽忠 +2 位作者 柳华 徐迪 李云伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1957-1962,共6页

为了研究瞬态电磁场对屏蔽电缆的耦合机理,提出了区域分解时域有限差分法。基于法拉第定律的积分形式推导出了圆柱坐标系下三角形网格内磁场分量的FDTD差分方程,获得了屏蔽电缆不同截面上电磁场分布和屏蔽层上电流密度分布的规律。初步... 为了研究瞬态电磁场对屏蔽电缆的耦合机理,提出了区域分解时域有限差分法。基于法拉第定律的积分形式推导出了圆柱坐标系下三角形网格内磁场分量的FDTD差分方程,获得了屏蔽电缆不同截面上电磁场分布和屏蔽层上电流密度分布的规律。初步研究表明快速瞬态电磁场难以透过电缆屏蔽层耦合电缆芯线,缝隙耦合可能是瞬态电磁场耦合电缆的主要途径。 展开更多

关键词 瞬态电磁场 屏蔽电缆 区域分解时域有限差分法 耦合机理 电磁干扰 电流密度

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一种提取多导体互连电磁参数的有效方法 被引量：1

20

作者 朱汉清 吴正德 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期336-339,共4页

利用区域分解法,将直线法和有限差分法相结合,计算了多层介质多导体互连的电容和电感矩阵。通过在纯介质区域使用直线法,导体所在区域使用有限差分法分别进行求解,充分发挥其各自的优越性。数值结果表明该计算方法有效,且计算时间与介... 利用区域分解法,将直线法和有限差分法相结合,计算了多层介质多导体互连的电容和电感矩阵。通过在纯介质区域使用直线法,导体所在区域使用有限差分法分别进行求解,充分发挥其各自的优越性。数值结果表明该计算方法有效,且计算时间与介质层的厚度无关。 展开更多

关键词 导体互连 电磁参数 参数提取 区域分解法 直线法 有限差分法 集成电路设计

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