用FDTD法分析介質(zhì)波導(dǎo)和介質(zhì)加載腔的電磁波模場(chǎng)分布.pdf

1、時(shí)域有限差分法(Finite-DifferenceTime-DomainMethod)是近年來(lái)發(fā)展較快的一種電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法，已在電磁輻射、散射、天線、微波與毫米波技術(shù)、光電子學(xué)、生物電磁學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 本文對(duì)FDTD的基本原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要回顧和部分補(bǔ)充論述，詳細(xì)給出用FDTD法計(jì)算電磁問(wèn)題的處理過(guò)程和相關(guān)計(jì)算公式，推導(dǎo)出APML(各向異性介質(zhì)完全匹配層)層中各電磁場(chǎng)分量滿足的時(shí)域推進(jìn)計(jì)算式，為APML的設(shè)置提供理論依據(jù)

2、。 用本文所述的FDTD方法通過(guò)一次時(shí)域計(jì)算得到各時(shí)刻的場(chǎng)值，利用傅立葉變換即可得到在頻域的場(chǎng)值，其所對(duì)應(yīng)的局部最大值便是各模式的截止頻率，比之其它方法必須經(jīng)過(guò)逐點(diǎn)掃描來(lái)獲取截止頻率快速有效且靈活通用。為驗(yàn)證所推導(dǎo)出的公式的正確性，用FDTD方法計(jì)算了空心金屬波導(dǎo)，介質(zhì)加載波導(dǎo)，空心金屬諧振腔和介質(zhì)加載諧振腔的截止特性并與文獻(xiàn)結(jié)果比較，得出用該方法計(jì)算金屬波導(dǎo)是可行的，且有較理想的精度：用通用程序分析計(jì)算了至今尚未見報(bào)道的填充一