近三十年来时域有限差分算法以其原理简单编程容易等优势,在电磁辐射散射等工程领域得到广泛的应用。共形时域有限差分采用共形技术可以高精度地拟合不规则物体表面,降低阶梯近似误差提高了FDTD的计算精度。在求解一些电大尺寸和复杂结构目标时,无论是在内存或计算时间上普通单机都显的力不从心。显式FDTD具有天然的并行性可以结合大规模并行技术。采用共形和并行技术FDTD可以获得很好的计算精度和计算效率。采用FDTD分析复杂媒质一直是新材料研究的一个有效手段。等离子体作为一种特殊物质,对等离子体的研究意义深远。本文采用共形时域有限差分分析了非磁化等离子体和磁化等离子体的散射问题。临近空间飞行器的表面非均匀等离子体影响着飞行器的散射特性,采用并行时域有限差分对非均匀等离子体散射进行仿真,针对实际物理模型实现了电大尺寸的非均匀等离子体仿真。图形处理器(GPU)运算能力的飞速发展,将GPU加速计算推广到数值分析领域。采用GPU加速FDTD算法是目前的研究热点。本文首先将GPU加速技术应用到共形时域有限差分算法中,从辐射和散射角度验证了GPU加速的优越性。进一步将GPU加速的CFDTD推广到实际应用中,分析了EBG结构在低通滤波器中的影响。左手材料的反特性一直被科学家们所广泛关注,本文采用CFDTD算法研究了左手材料阵列的透射特性,详细分析了左手材料的电磁逆散射特性。