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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
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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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三维周期结构弱无条件稳定FDTD算法研究
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作者 李洪宇 王发年 +2 位作者 刘宗信 李林 李军 《电子设计工程》 2013年第11期37-39,42,共4页
将单轴完全匹配层UPML引入于弱无条件稳定算法LOD-FDTD中用于解决周期结构的电磁散射问题。在求解过程中,引入Sherman-Morrison方程解决迭代过程中产生的非三对角矩阵,显著提高了计算效率。为了检验本文所提方法的吸波效能,将其用于计... 将单轴完全匹配层UPML引入于弱无条件稳定算法LOD-FDTD中用于解决周期结构的电磁散射问题。在求解过程中,引入Sherman-Morrison方程解决迭代过程中产生的非三对角矩阵,显著提高了计算效率。为了检验本文所提方法的吸波效能,将其用于计算将带有细缝的周期阵列的反射系数,结果显示:当将本文所提方法的UPML层数设置为16时,其反射误差同传统FDTD方法的反射误差相当,当将本文所提方法的UPML层设置为4时,其反射误差比传统FDTD要低50dB。 展开更多
关键词 单轴完全匹配层 周期结构 反射误差 弱无条件稳定
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二维TE波中的HIE-CPML算法 被引量:1
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作者 李建 刘宗信 +2 位作者 王发年 孙学刚 李斌 《电子设计工程》 2014年第21期22-25,共4页
文中将坐标伸缩完全匹配层CPML引入到弱无条件稳定算法HIE-FDTD中研究其吸波性能。详细推导了2维TE波模型中CPML在HIE-FDTD算法中应用的差分公式。为检验本文所提方法的吸波效能,建立了计算模型,将其与其它吸收边界条件的吸波性能进行... 文中将坐标伸缩完全匹配层CPML引入到弱无条件稳定算法HIE-FDTD中研究其吸波性能。详细推导了2维TE波模型中CPML在HIE-FDTD算法中应用的差分公式。为检验本文所提方法的吸波效能,建立了计算模型,将其与其它吸收边界条件的吸波性能进行了综合比较,计算了HIE-FDTD算法选取不同条件数时的反射误差,并详细说明如何合理选取α,κmax和σmax来实现最佳相对误差。结果显示:当将本文所提方法的CPML层数设置为8时,其反射误差为-62 d B,低于传统FDTD方法的-58 d B;当选取α=0.05,κmax=10,σmax/σopt=1.3可以实现低至-83 d B的最大相对误差;在仿真中,其比传统FDTD方法也约减少48%的计算时间。 展开更多
关键词 坐标伸缩完全匹配层 反射误差 弱无条件稳定 吸收边界
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CPML在3维HIE-FDTD算法中的实现 被引量:1
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作者 李建 刘宗信 +2 位作者 王发年 李斌 陈桂杰 《电子设计工程》 2014年第20期31-34,38,共5页
文中将CPML引入3维弱无条件稳定算法HIE-FDTD中,详细推到了CPML在3维弱无条件稳定HIE-FDTD中的差分公式。为了验证CPML在3维HIE-FDTD中的吸波性能,建立了数值计算模型,并将CPML的吸波性能同其它几种常用的吸收边界条件进行了比较。结果... 文中将CPML引入3维弱无条件稳定算法HIE-FDTD中,详细推到了CPML在3维弱无条件稳定HIE-FDTD中的差分公式。为了验证CPML在3维HIE-FDTD中的吸波性能,建立了数值计算模型,并将CPML的吸波性能同其它几种常用的吸收边界条件进行了比较。结果显示,当将CPML层数设置为8时,其最大反射误差为-72 d B,远低于传统FDTD方法的反射误差。另外,当匹配层参数设置为α=0.05,可以在一个较大范围内选取κmax和σmax来实现最佳误差,从而使得在选值时易于预测反射情况。 展开更多
关键词 复频率参数完全匹配层 反射误差 弱无条件稳定 混合显隐式
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