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腔体内传输线耦合的电磁仿真软件与传输线方程的混合算法 被引量:1
1
作者 叶志红 廖成 +2 位作者 张敏 周海京 李瀚宇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期68-71,共4页
研究了一种有限积分法软件与传输线方程相结合的混合算法,用于解决复杂电磁环境下屏蔽腔体内传输线的电磁耦合问题。利用有限积分法软件实现屏蔽腔体的建模,仿真得到腔体内部空间电磁场分布,并设置电场探针提取出传输线的激励场。利用... 研究了一种有限积分法软件与传输线方程相结合的混合算法,用于解决复杂电磁环境下屏蔽腔体内传输线的电磁耦合问题。利用有限积分法软件实现屏蔽腔体的建模,仿真得到腔体内部空间电磁场分布,并设置电场探针提取出传输线的激励场。利用传输线方程建立腔体内传输线的耦合模型,将得到的传输线激励场引入到传输线方程作为等效分布电压和电流源。利用时域有限差分(FDTD)格式对传输线方程进行离散,从而迭代求解出传输线终端负载上的电压和电流响应。通过与文献以及传统数值算法的计算结果进行对比,验证混合算法的正确性。研究表明,该混合算法在模拟电大尺寸腔体内传输线的电磁耦合方面,具有较高的精度和计算效率。 展开更多
关键词 有限积分法软件 时域有限差分 传输线方程 激励场 电压和电流响应
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端接复杂电路传输线网络的电磁耦合时域并行计算方法 被引量:1
2
作者 叶志红 张玉 鲁唱唱 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期713-719,共7页
针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术。该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算... 针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术。该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算法(FDTDTL-NGSPICE)。首先,根据诺顿定理和置换定理,将传输线网络分解为传输线子系统和复杂电路子系统,并构建对应的等效电路模型。然后,使用FDTDTL并行算法计算传输线子系统沿线各点的电压和电流,并获取对应诺顿等效电路的电流源和等效导纳大小。最后,使用NGSPICE对复杂电路子系统进行传导干扰分析,获得复杂电路各元件上的瞬态响应,并将端口电压反馈给传输线子系统作为边界,实现传输线网络电磁耦合的场线路联合协同仿真。通过对3类典型场景的计算实例,分别使用时域混合并行算法和电磁仿真软件CST电缆工作室(CS)进行数值模拟并对比,验证所提算法的置信度。 展开更多
关键词 传输线网络 复杂电路 诺顿定理 时域有限差分与传输线方程的混合并行算法 NGSPICE软件
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立体弯折线缆线束电磁耦合分析的时域混合算法 被引量:2
3
作者 叶志红 鲁唱唱 张玉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4345-4351,共7页
受复杂系统布线空间的制约,线缆通常为线束结构,并呈现弯折和空间立体分布形态。目前,针对立体弯折线缆线束(BSCs)的电磁耦合,仍缺乏高效的时域建模分析方法。因此,该文基于时域有限差分(FDTD)方法和传输线(TL)方程,提出自适应线缆网格... 受复杂系统布线空间的制约,线缆通常为线束结构,并呈现弯折和空间立体分布形态。目前,针对立体弯折线缆线束(BSCs)的电磁耦合,仍缺乏高效的时域建模分析方法。因此,该文基于时域有限差分(FDTD)方法和传输线(TL)方程,提出自适应线缆网格技术,结合高效插值技术和电荷守恒定律,研究了一种高效的时域混合算法,实现立体弯折线缆线束的电磁耦合时域快速同步计算。首先,将立体弯折线束整体结构按照弯折节点分解成多段独立的子线束。然后,基于传输线方程和FDTD方法,结合自适应线缆网格技术和插值技术,构建各段空间立体分布的子线束电磁耦合模型,并求解得到线束沿线各点的瞬态响应。最后,根据电荷守恒定律,构建弯折节点的等效电路模型并求解得到节点处的电压,实现各段子线束之间的干扰信号传输。通过理想导电板上和屏蔽机箱内立体弯折线束电磁耦合的数值模拟,从计算精度和耗用时间方面与CST和FDTD-SPICE的仿真结果进行对比,验证所提方法的正确性和高效性。 展开更多
关键词 立体弯折线缆线束 自适应线缆网格技术 插值技术 电荷守恒 时域有限差分与传输线方程的混合算法
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用FDTD法求解传输线方程 被引量:9
4
作者 高方平 姚缨英 季苏蕾 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第2期12-16,共5页
传输线的电路模型—电报方程(一阶双曲型偏微分方程组)是分析传输线暂态过程的出发点。借助电路理论、计算数学、程序设计等知识推导出一种简单、快速、有效的时域数值解法。利用有限时域差分理论对偏微分方程组进行离散,得到一种全新... 传输线的电路模型—电报方程(一阶双曲型偏微分方程组)是分析传输线暂态过程的出发点。借助电路理论、计算数学、程序设计等知识推导出一种简单、快速、有效的时域数值解法。利用有限时域差分理论对偏微分方程组进行离散,得到一种全新的差分计算格式,并根据电压、电流在始端、终端上的约束关系,运用传输线集中参数的等效模型确定边界条件;最后仿真计算得到响应波形。并对传输线在不同边界条件、传输线耦合等情况下的暂态过程进行MATLAB编程计算得到仿真波形。并将其仿真波形与EMTP-ATP软件仿真得到的波形进行对比,验证了此方法的可行性。 展开更多
关键词 电路理论 传输线方程 时域有限差分 传输线暂态过程 数值解
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基于有限差分法的轨道电路时域分析 被引量:1
5
作者 张友鹏 魏蕾 +1 位作者 赵斌 张凤霞 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期12-17,共6页
针对道床环境较恶劣时,在空间域难以区分轨道电路工作状态的问题,提出基于有限差分法的轨道电路时域解求解方法。利用偏微分方程数值解理论对轨道电路偏微分方程组进行离散,建立轨道电路的差分格式,并根据电压、电流在始端、终端的边界... 针对道床环境较恶劣时,在空间域难以区分轨道电路工作状态的问题,提出基于有限差分法的轨道电路时域解求解方法。利用偏微分方程数值解理论对轨道电路偏微分方程组进行离散,建立轨道电路的差分格式,并根据电压、电流在始端、终端的边界条件对调整态受电端时域电压响应进行分析,得到轨道电路的时域解。在不同初始电气参数下,通过算例仿真分析调整态受电端电压的变化情况,结果表明,所得时域解符合轨道电路的传输特性,可为轨道电路暂态分析提供理论依据。 展开更多
关键词 轨道电路 时域有限差分 传输线方程 差分格式 时域 暂态分析
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含集总源均匀传输线暂态响应的时域求解 被引量:1
6
作者 高方平 姚缨英 《机电工程》 CAS 2012年第1期83-86,共4页
为解决含集总源均匀传输线的暂态响应问题,将传输线的电路模型和时域有限差分法(FDTD)应用到分析传输线暂态过程的求解中。开展了电路理论、计算数学、程序设计等方面的分析,建立了一种简单、快速、有效的时域数值解法。利用有限时域差... 为解决含集总源均匀传输线的暂态响应问题,将传输线的电路模型和时域有限差分法(FDTD)应用到分析传输线暂态过程的求解中。开展了电路理论、计算数学、程序设计等方面的分析,建立了一种简单、快速、有效的时域数值解法。利用有限时域差分理论对偏微分方程组进行了离散,提出了一种全新的差分计算格式。并根据电压、电流在始端、终端上的约束关系,运用传输线集中参数的等效模型确定了边界条件,通过仿真计算得到了响应波形。此外,对传输线在不同边界条件、传输线耦合等情况下的暂态过程进行Matlab编程计算得到了仿真波形,并借助EMTP-ATP软件对此仿真结果进行了验证。研究结果表明,该研究为均匀传输线暂态响应提供了一种简单可行的方法。 展开更多
关键词 电路理论 传输线方程 时域有限差分 传输线暂态过程 数值解
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传输线方程高精度直接积分的数值求解方法 被引量:1
7
作者 张萍 刘宁 +1 位作者 聂鑫鹏 吉增强 《电气工程学报》 CSCD 2023年第4期370-377,共8页
提出一种基于精细积分法与时域微分求积法相结合的传输线方程的数值求解方法。首先将传输线方程采用基于紧致有限差分法的四阶差分格式进行空间离散,得到关于时间的一阶线性常微分方程组,四阶差分格式对于空间微分有很好的近似精度。然... 提出一种基于精细积分法与时域微分求积法相结合的传输线方程的数值求解方法。首先将传输线方程采用基于紧致有限差分法的四阶差分格式进行空间离散,得到关于时间的一阶线性常微分方程组,四阶差分格式对于空间微分有很好的近似精度。然后利用精细积分法与微分求积法对一阶线性常微分方程组进行数值求解。通过理论分析可知,与传统的传输线方程数值求解方法——时域有限差分法(Finite difference time domain,FDTD)相比,所提方法不涉及到状态矩阵求逆运算,保证了数值求解精度,并且其数值稳定性与计算时间、空间步长无关,可采用大步长进行数值计算,能够有效提高计算效率。最后利用仿真实例进行算法验证,结果显示,相比于时域有限差分法,所提方法能够抑制数值振荡,提高了计算精度。 展开更多
关键词 精细积分法 时域微分求积法 传输线方程 紧致有限差分 时域有限差分
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混合尺寸目标电磁计算的时域伪谱/有限体积混合方法
8
作者 邓聪 彭达 +2 位作者 尹文禄 柴舜连 毛钧杰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期97-102,共6页
针对单一算法对混合尺寸目标进行时域电磁分析的困难,提出一种时域伪谱(PSTD)同时域有限体积(FVTD)混合方法。FVTD可方便地分析复杂的几何结构和材料,但是难以计算电大尺寸的目标,PSTD则特别适合计算电大尺寸的规则结构,但在模拟复杂的... 针对单一算法对混合尺寸目标进行时域电磁分析的困难,提出一种时域伪谱(PSTD)同时域有限体积(FVTD)混合方法。FVTD可方便地分析复杂的几何结构和材料,但是难以计算电大尺寸的目标,PSTD则特别适合计算电大尺寸的规则结构,但在模拟复杂的几何结构尤其是带有曲边结构以及电大、电小共存结构时存在困难。混合方法克服了单独算法的缺点,融合各自的优势,提高了算法的求解能力和应用范围。为了减小两种算法连接边界带来的反射,采用了FVTD计算面均值的二次函数重构方法,给出了交叠网格和非交叠网格两种混合方案。数值试验表明,混合方法有较高的精度,具有时域分析混合尺寸目标电磁问题的能力。 展开更多
关键词 麦克斯韦方程 时域伪谱方法 时域有限体积方法 混合算法 非结构化网格
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BLT—FDTD时频结合分析传输线瞬态响应 被引量:5
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作者 王为 刘培国 覃宇建 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S2期25-28,共4页
将频域BLT方程与FDTD方法结合起来对包含非均匀线缆的耦合传输线时域响应进行了分析。该方法将非均匀部分线缆从传输网络中独立出来,采用FDTD离散进行时域分析,然后变换到频域与BLT方程混合求解整个线缆网络的电压、电流响应。一方面避... 将频域BLT方程与FDTD方法结合起来对包含非均匀线缆的耦合传输线时域响应进行了分析。该方法将非均匀部分线缆从传输网络中独立出来,采用FDTD离散进行时域分析,然后变换到频域与BLT方程混合求解整个线缆网络的电压、电流响应。一方面避免了用单一的时域有限差分算法对传输网络进行整体离散时所带来的高计算量、高内存占用比问题;另一方面将作均匀线段当成节点处理,为频域方法求解含非均匀线的传输网络响应,提供了一种新的思路。仿真结果也表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 BLT方程 时域有限差分(FDTD) 非均匀传输线 瞬态响应 散射参数
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电子设备贯通导线的电磁耦合时域分析算法 被引量:3
10
作者 叶志红 石艳超 周健健 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1673-1678,共6页
目前,应用于电子设备贯通导线电磁耦合分析的数值算法仍比较缺乏。基于时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)方法和传输线方程,并结合诺顿定理,提出了一种高效的时域混合算法,用于解决电磁波作用于电子设备贯通导线的电磁... 目前,应用于电子设备贯通导线电磁耦合分析的数值算法仍比较缺乏。基于时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)方法和传输线方程,并结合诺顿定理,提出了一种高效的时域混合算法,用于解决电磁波作用于电子设备贯通导线的电磁耦合问题。首先,将贯通导线按照电子设备屏蔽腔结构分解为内、外传输线。然后,采用FDTD方法结合传输线方程,构建内外传输线的电磁耦合模型,并求得内外传输线上的瞬态响应。最后,根据诺顿定理建立贯通导线的等效电路模型,解决内外传输线之间的阻抗不匹配问题,并实现干扰信号在贯通导线上的来回传输。采用该时域混合算法,对电磁波作用自由空间和屏蔽腔内电子设备贯通导线的电磁耦合进行数值模拟,并与传统FDTD方法进行比较,验证了算法的正确性和高效性。 展开更多
关键词 电子设备 贯通导线 时域有限差分方法 传输线方程 诺顿定理
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一种计算屏蔽箱体外部辐射场的混合算法
11
作者 汪泉弟 朱蕾蕾 李彬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期5-9,43,共6页
提出一种新的混合算法用以计算屏蔽箱体开口外侧的辐射场。利用时域有限差分法得到箱体开口处电场的切向分量以便确定开口处的等效磁流源,箱体外的辐射场则通过等效磁流源的积分方程获得。通过对箱体外辐射场的验证表明,该混合算法与时... 提出一种新的混合算法用以计算屏蔽箱体开口外侧的辐射场。利用时域有限差分法得到箱体开口处电场的切向分量以便确定开口处的等效磁流源,箱体外的辐射场则通过等效磁流源的积分方程获得。通过对箱体外辐射场的验证表明,该混合算法与时域有限差分法和传统混合算法具有相同的计算精度,但需要的计算机内存和计算时间则远小于后两种方法,数学上的处理也比传统混合算法简单。与近场计算量相比,远场的计算量没有明显增加,因此该方法对远场辐射问题尤其有效,具有实际的工程应用价值。 展开更多
关键词 开口 时域有限差分 混合算法 辐射场 屏蔽
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多导体传输线瞬态响应研究 被引量:7
12
作者 张玉廷 蔡智 张华 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期377-384,共8页
针对多导体传输线瞬态响应的无源性问题,提出了基于集总等效源模型的多导体传输线瞬态响应模型.从外场激励下的多导体传输线的频域电报方程解出发,将外场在传输线上激励的分布电压源和电流源与传输线指数矩阵解耦,建立了集总等效电压源... 针对多导体传输线瞬态响应的无源性问题,提出了基于集总等效源模型的多导体传输线瞬态响应模型.从外场激励下的多导体传输线的频域电报方程解出发,将外场在传输线上激励的分布电压源和电流源与传输线指数矩阵解耦,建立了集总等效电压源和电流源模型.为避免复杂的傅里叶反变换及卷积运算,推导了集总源模型的时域递推方程.在此基础上,采用时域有限差分法建立了端接线性负载、非线性负载和外场激励下的不等长多导体传输线瞬态响应离散递推方程.通过对无损传输线的仿真对比,验证了方法的有效性.最后,对端接线性负载、非线性负载和外场激励下的不等长多导体传输线瞬态响应进行了试验和仿真分析. 展开更多
关键词 多导体传输线 集总等效源 时域有限差分 递推方程
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用于电磁波多尺度问题求解的高效FDTD-PITD混合算法 被引量:1
13
作者 康祯 杨方 +2 位作者 张瑞祥 刘俊峰 姚尧 《微波学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期46-52,共7页
针对电磁波多尺度问题的高效仿真需求,提出了基于亚网格技术的时域有限差分(FDTD)方法与时域精细积分(PITD)方法的混合数值算法。该混合算法的基本思想是采用局部亚网格技术分别对精细结构区域以及其他区域进行剖分,并应用FDTD方法和PIT... 针对电磁波多尺度问题的高效仿真需求,提出了基于亚网格技术的时域有限差分(FDTD)方法与时域精细积分(PITD)方法的混合数值算法。该混合算法的基本思想是采用局部亚网格技术分别对精细结构区域以及其他区域进行剖分,并应用FDTD方法和PITD方法分别对粗网格区域与细网格区域进行求解,同时构建信息交互策略交换细网格区域与粗网格区域的计算信息。一方面该方法减少了电磁波多尺度问题的网格剖分数目,显著降低了内存需求;另一方面由于应用于细网格区域的PITD方法不受Courant-Friedrich-Levy(CFL)数值稳定性条件的限制,该混合方法能够采用较大的时间步长进行仿真,减少了迭代步数以及CPU执行时间。数值计算结果验证了混合算法的稳定性、可行性以及高效性。 展开更多
关键词 时域有限差分方法 时域精细积分方法 混合算法 多尺度仿真 亚网格技术
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一种求解屏蔽电缆场线耦合问题的混合方法 被引量:21
14
作者 张刚 王立欣 刘超 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期9-13,共5页
为了克服求解屏蔽电缆电磁耦合问题传统方法的缺点,研究了一种将电磁场时域有限差分方法(FDTD)和传输线理论相结合的混合求解方法。将屏蔽电缆的场线耦合模型分解为内系统和外系统,分别应用场的方法和等效路的方法进行求解。在外系统的... 为了克服求解屏蔽电缆电磁耦合问题传统方法的缺点,研究了一种将电磁场时域有限差分方法(FDTD)和传输线理论相结合的混合求解方法。将屏蔽电缆的场线耦合模型分解为内系统和外系统,分别应用场的方法和等效路的方法进行求解。在外系统的求解中,考虑了有耗土壤和屏蔽层接地方式对屏蔽层响应的影响。内系统求解中对传输线方程应用FDTD方法得到了芯线响应的时域解。利用该混合方法研究了外部电磁脉冲干扰对近地铺设屏蔽同轴电缆芯线的影响,并与相关实测结果进行了对比分析,验证了计算结果的正确性。 展开更多
关键词 屏蔽电缆 时域有限差分方法 传输线理论 混合方法
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电磁场时域数值技术新进展 被引量:6
15
作者 高本庆 刘波 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期401-406,共6页
近年来 ,电磁场时域数值技术成为研究热点 ,在理论研究上取得长足的进步 ,应用范围也迅速扩大 ,地位日益提升 .对近来国际上较有影响的 ,具有代表性的多种电磁场时域数值算法的原理、特点及应用的简要情况 ,尤其是最新进展加以总结和评... 近年来 ,电磁场时域数值技术成为研究热点 ,在理论研究上取得长足的进步 ,应用范围也迅速扩大 ,地位日益提升 .对近来国际上较有影响的 ,具有代表性的多种电磁场时域数值算法的原理、特点及应用的简要情况 ,尤其是最新进展加以总结和评述 。 展开更多
关键词 时域数值技术 时域有限差分 传输线矩阵法 时域积分方程 时域有限元法 多分辨率时域技术 时域伪谱算法
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辛算法的稳定性及数值色散性分析 被引量:6
16
作者 黄志祥 吴先良 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期535-538,共4页
引入一种新的数值计算方法—辛算法求解M axw e ll方程,即在时间上用不同阶数的辛差分格式离散,空间分别采用二阶及四阶精度的差分格式离散,建立了求解二维M axw e ll方程的各阶辛算法,探讨了各阶辛算法的稳定性及数值色散性.通过理论... 引入一种新的数值计算方法—辛算法求解M axw e ll方程,即在时间上用不同阶数的辛差分格式离散,空间分别采用二阶及四阶精度的差分格式离散,建立了求解二维M axw e ll方程的各阶辛算法,探讨了各阶辛算法的稳定性及数值色散性.通过理论上的分析及数值计算表明,在空间采用相同的二阶精度的中心差分离散格式时,一阶、二阶辛算法(T 1S2、T 2S2)的稳定性及数值色散性与时域有限差分(FDTD)法一致,高阶辛算法的稳定性与FDTD法相当;四阶辛算法结合四阶精度的空间差分格式(T 4S4)较FDTD法具有更为优越的数值色散性.对二维TM z波的数值计算结果表明,高阶辛算法较FDTD法有着更大的计算优势. 展开更多
关键词 MAXWELL方程 算法 稳定性 数值色散性 时域有限差分
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遗传算法与FDTD优化设计智能天线阵 被引量:5
17
作者 高峰 刘其中 +1 位作者 单润红 肖良勇 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期5-8,共4页
研究了遗传算法(GA)和时域有限差分法(FDTD)结合来优化智能天线阵列。采用FDTD精确分析考虑互耦影响的智能天线阵,然后结合遗传算法以信噪比为优化基准对加权向量和天线的结构进行了一体化的优化设计,使用Fortran和MATLAB混合编程,优化... 研究了遗传算法(GA)和时域有限差分法(FDTD)结合来优化智能天线阵列。采用FDTD精确分析考虑互耦影响的智能天线阵,然后结合遗传算法以信噪比为优化基准对加权向量和天线的结构进行了一体化的优化设计,使用Fortran和MATLAB混合编程,优化设计了均匀直线阵和圆形智能天线阵。最后,通过实验天线验证了其有效性。 展开更多
关键词 智能天线阵 优化设计 时域有限差分法(FDTD) 遗传算法(GA) MATLAB 天线阵列 精确分析 加权向量 混合编程 一体化 信噪比 直线阵 互耦
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外场作用双导线的电磁耦合时域分析方法 被引量:1
18
作者 叶志红 王洋 廖成 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期249-255,共7页
基于时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)法和传输线方程,并结合插值技术,研究了一种高效的时域混合算法,能够快速模拟电磁波照射自由空间和屏蔽腔内双导体传输线的电磁耦合,并实现空间电磁场与双导线瞬态响应的同步计算... 基于时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)法和传输线方程,并结合插值技术,研究了一种高效的时域混合算法,能够快速模拟电磁波照射自由空间和屏蔽腔内双导体传输线的电磁耦合,并实现空间电磁场与双导线瞬态响应的同步计算.该算法先采用FDTD方法模拟双导线周围空间的电磁场分布,结合插值技术构建适用于双导线电磁耦合的传输线方程,再采用FDTD的中心差分格式进行离散,从而求解得到传输线和端接负载上的瞬态响应.同时,分析双导线间距对其电磁耦合的影响,掌握其耦合规律.通过相应数值算例的模拟,并与FDTD方法进行对比,验证了该时域混合算法的正确性和高效性. 展开更多
关键词 双导体传输线 时域有限差分 传输线方程 插值技术
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PCB上微带线的电磁耦合时域建模分析方法 被引量:3
19
作者 叶志红 汝梦祖 +1 位作者 吴小林 张玉 《微波学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期7-11,36,共6页
基于时域有限差分方法和传输线方程,结合高效网格建模技术,文中提出了一种高效的时域建模算法,它能有效解决微带线的电磁耦合建模问题,实现空间电磁场与微带线瞬态响应的同步计算。首先,结合经验公式,计算得到微带线的单位长度分布参数... 基于时域有限差分方法和传输线方程,结合高效网格建模技术,文中提出了一种高效的时域建模算法,它能有效解决微带线的电磁耦合建模问题,实现空间电磁场与微带线瞬态响应的同步计算。首先,结合经验公式,计算得到微带线的单位长度分布参数,构建适用于微带线电磁耦合分析的传输线方程。然后,采用时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)方法,结合非均匀网格技术和自动网格生成技术,仿真得到微带线激励场,并在每个时间步进上引入传输线方程获得等效分布源项。最后,对传输线方程使用FDTD的中心差分格式进行离散,实现微带线及其端接电路上瞬态响应的迭代求解。为了验证时域建模算法的正确性和高效性,通过自由空间和屏蔽腔内PCB上微带线电磁耦合的数值模拟,从计算精度和耗时两方面与传统FDTD方法的计算结果进行了对比。 展开更多
关键词 微带线 电磁耦合 时域有限差分方法 传输线方程
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二维各向异性磁等离子体的无条件稳定ADE-CNAD-FDTD算法
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作者 李建雄 庄永佳 李现国 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期16-20,共5页
针对二维各向异性磁等离子体提出一种有效的无条件稳定算法,新算法结合了辅助微分方程(ADE)方法与Crank-Nicolson approximate-decoupling(CNAD)时域有限差分算法仿真各向异性磁等离子体介质。传统的ADE-FDTD方法应用在一维各向异性色... 针对二维各向异性磁等离子体提出一种有效的无条件稳定算法,新算法结合了辅助微分方程(ADE)方法与Crank-Nicolson approximate-decoupling(CNAD)时域有限差分算法仿真各向异性磁等离子体介质。传统的ADE-FDTD方法应用在一维各向异性色散介质具有较高的精度和效率,将提出的新算法ADECNAD-FDTD应用到二维各向异性磁等离子体介质中不仅解决了电磁波在具有各向异性和频率色散特性介质中传播的仿真难题,而且去除了CFL稳定性条件。该算法在保留了原有的精度情况下大幅度地提高了计算效率并成为无条件稳定的形式。给出一个算例证明该算法的有效性,通过模拟电磁波在磁等离子体中的传播,仿真结果与传统的ADE-FDTD算法对比,证实了该算法的高效率、无条件稳定性和高精度。 展开更多
关键词 辅助微分方程 CRANK-NICOLSON approximate-decoupling算法 时域有限差分 磁等离子体
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