非均勻色散介質(zhì)透射散射方法研究.pdf

1、FDTD（Finite Difference Time Domain）方法是電磁計算領域的一種非常重要的方法，它基于蛙跳方法求解麥克斯韋方程組的微分項。作為一種時域方法，F(xiàn)DTD被廣泛應用于研究非均勻色散媒質(zhì)對電磁波的透射、散射作用。
　　隨著人們對電磁問題研究的不斷深入，計算模型的空間尺寸不斷增大，復雜程度不斷升高。由于courant穩(wěn)定性條件和數(shù)值色散的限制了時間步長和空間步長的選取，這些復雜電磁的計算時間和內(nèi)存占用也隨著網(wǎng)格

2、數(shù)目而增加。進而，本文在非均勻色散媒質(zhì)的計算中引入了非均勻網(wǎng)格技術(shù)以及并行計算技術(shù)來縮短計算時間、減少內(nèi)存使用。
　　本文首先闡述了FDTD領域的重要原理，對于信號源、吸收邊界做了介紹。并通過金屬、介質(zhì)、金屬-介質(zhì)復合目標的散射驗證了遠場外推的準確性。針對非磁化等離子體、磁化等離子體，給出了PLRC方法的詳細推導，并計算了分層、非均勻的非磁化等離子體、磁化等離子體的透射、散射問題。
　　接著，針對非均勻網(wǎng)格方法，本文介紹了亞

3、網(wǎng)格技術(shù)和緩變網(wǎng)格技術(shù)。將緩變網(wǎng)格技術(shù)引入到非均勻色散介質(zhì)的計算當中，并給出了詳細的推導。接著，通過求解雙層、四層非均勻等離子體球的散射特性，驗證了緩變網(wǎng)格方法的數(shù)值準確性。之后給出了緩變網(wǎng)格方法和均勻網(wǎng)格方法在計算時間、消耗內(nèi)存上的對比，很好的體現(xiàn)出該方法的有效性。
　　最后，本文介紹了并行技術(shù)中的MPI方法和OpenMP方法。再簡單對比兩種方法后，詳細的討論了OpenMP方法以及在非均勻色散介質(zhì)介質(zhì)上的應用。通過求解三層、五層