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题名共形单场弱条件稳定时域有限差分法及其应用
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作者
梁伟博
郑宏兴
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机构
邯郸学院信息工程学院河北省光纤生物传感与通信器件重点实验室
河北工业大学电子信息工程学院
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出处
《电波科学学报》
北大核心
2025年第3期415-426,438,共13页
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基金
国家自然科学基金(62071166)
河北省光纤生物传感与通信器件重点实验室(SZX2022010)
驻冀高校重大科技专项(241130447A)。
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文摘
针对仿真目标含有任意倾斜放置的二维金属贴片情况,为了实现更加高效、精确的计算,提出了一种共形单场弱条件稳定时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)法。从FDTD方法基本迭代方程出发,推导了单场弱条件稳定FDTD方法中引入共形技术的迭代公式且加以编程实现,验证了所提出方法的精度和稳定性,并将其应用于双频矩形介质谐振器天线和小型化超宽带双平面类八木多输入多输出天线的仿真。仿真结果表明:稳定性条件和内存占用量不受影响,5~15 GHz频段内的相对误差低于-50 dB;多线程计算效率最高是传统显式共形FDTD方法的19倍,相比共形一步蛙跃方法提高了19.57%。本方法在传统方法的基础上明显提高了多线程计算效率,同时计算精度和稳定性满足实际工程仿真需求,作为一种弱条件稳定方法,适合仿真两个维度具有微细结构的对象。
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关键词
时域有限差(FDTD)分法
单场方法
弱条件稳定
共形技术
介质谐振器天线
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Keywords
finite-difference time-domain(FDTD)
single field method
weakly conditionally stable
conformal technique
dielectric resonator antenna
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分类号
TN011
[电子电信—物理电子学]
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