改進(jìn)的吸收邊界和基于交替隱式的時(shí)域有限差分的研究.pdf

1、嚳短吠孽學(xué)校代碼：10357學(xué)號(hào)：碩士學(xué)位論文。薯|二。；__。i：：。一矗，置氆囅幫黲謄“蠢掣瓤薅蛾簿謄￡《_曩。j。蔽速酶暖吱這葬螽j曩i囊囊二H；『棼≥曩_、i謄ij_ij?！诮惶骐[式的時(shí)域有限差分的研究ResearchontheImprovedAbsordingBoundaryConditionandtheAlternativeDirectionImplicitFDTD姓名學(xué)科專(zhuān)業(yè)研究方向指導(dǎo)教師完成時(shí)間劉其鳳電磁場(chǎng)與微波技

2、術(shù)無(wú)線通信與電磁兼容吳先良教授2000年5月安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文的研究?jī)?nèi)容主要是圍繞時(shí)域有限差分(FDTD)的吸收邊界條件和其改進(jìn)算法一時(shí)域交替隱式差分算法(ADI—FDTD)展開(kāi)的。首先對(duì)電磁計(jì)算的歷史和現(xiàn)狀，以及FDTD算法的不足進(jìn)行了闡述，對(duì)FDTD的空間和時(shí)間的離散間隔進(jìn)行了簡(jiǎn)單的討論，得到了空間和時(shí)間間隔的選擇依據(jù)，也就是論文中提到的Courant—Friedrichs—Lewy(CFL)的限制。本文對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行了

3、研究和計(jì)算應(yīng)用，具體展開(kāi)以下幾方面的工作：(1)對(duì)于處理開(kāi)域問(wèn)題，受計(jì)算機(jī)資源的限制。就必須截?cái)鄦?wèn)題研究的區(qū)域。FDTD的歷史上曾經(jīng)提出過(guò)多種吸收邊界條件，但它們的實(shí)現(xiàn)比較困難，本文把數(shù)字信號(hào)技術(shù)應(yīng)用到吸收邊界條件中，可以降低實(shí)現(xiàn)的難度，并給出了在U附L和CP兒中的應(yīng)用，比較了它們的吸收效果(2)針對(duì)普通FDTD處理色散媒質(zhì)的困難，本文通過(guò)D_B場(chǎng)量的迭代方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)E—H場(chǎng)量的迭代方法，可以很方便的處理色散媒質(zhì)。并給出一維、二維和三維

4、算例進(jìn)行了驗(yàn)證。(3)在進(jìn)行近遠(yuǎn)場(chǎng)外推時(shí)，要求保存每一方向每一時(shí)間步的惠更斯面上的時(shí)域場(chǎng)量信息，會(huì)造成要保存的數(shù)據(jù)文件過(guò)大，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，就可以把數(shù)據(jù)量降低到可以接受范圍。(4)傳統(tǒng)的FDTD在計(jì)算精細(xì)結(jié)構(gòu)的時(shí)候的效率不高，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文系統(tǒng)的研究了ADI—FDTD算法，推導(dǎo)有耗媒質(zhì)中的ADIFDTD方程。系統(tǒng)地給出了UPML和CPML在ADI—FDTD算法中的一維、二維以及三維的實(shí)現(xiàn)方法，并將數(shù)字信號(hào)技術(shù)應(yīng)用到其中，簡(jiǎn)化了推