复杂介质电磁散射的FDTD算法及其相关技术研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:affairs365
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文基于Yee元胞理论,采用均值及插值原理,研究了各向异性介质电磁散射的FDTD方法,通过分析各向异性介质FDTD迭代式得出,每一电(或磁)场分量所在节点的FDTD迭代计算涉及到周围28个节点的场值的结论。在各向异性介质FDTD串行方法的基础上,根据各向异性介质FDTD迭代的局域性,分别研究了基于区域分割技术的电各向异性介质电磁散射的FDTD网络并行算法和电磁均为各向异性介质的FDTD网络并行算法,详细分析了FDTD区域分割后各个子域之间的数据通讯规律和子域间同步计算等技术难点。并分析了各向异性介质FDTD网络并行算法中的总场边界、吸收边界和输出边界等特殊边界的处理方法,从而保证各个子域都能正确的完成FDTD迭代。介绍了各向异性介质FDTD并行计算的并行平台PVM的相关概念,提出采用主从式的编程模式来实现网络并行计算。文中利用该并行方法计算了典型目标电磁散射问题,验证了该方法的可行性。分别测试了电各向异性介质电磁散射的FDTD网络并行算法和电磁均为各向异性介质的FDTD网络并行算法的并行加速比和并行效率。在单轴各向异性完全匹配层(UPML)理论的基础上研究了UPML吸收边界在网络并行FDTD算法中的并行化问题。研究了UPML吸收边界在网络并行FDTD算法中的实现途径,结合UPML吸收边界内的电磁场FDTD迭代式分析了子域间UPML层的数据通信规律。与Mur吸收边界的并行化相比,UPML吸收边界的并行化实现更为简单,编程复杂度小。基于Maxwell方程的一阶状态矢量微分方程描述,得到各向异性材料中横向电磁场的本征解。再利用金属衬底和材料分界面上的边界条件求得材料表面的切向电磁场,最后获得材料表面上等效电磁流的一般表达式及其相互关系。然后根据表面阻抗等效原理,得到各向异性介质表面阻抗等效的理论公式,并且用实例验证了该公式。根据递推卷积(RC)原理,研究了色散的电各向异性介质电磁散射的RC -FDTD方法。提出了通过逆傅立叶变换(IFFT),将磁化等离子体的频域介电系数过渡到时域,再根据卷积积分原理,引入时域复数极化率张量和时域复数电位移矢量,得到离散时域带有卷积和的FDTD迭代式。为了解决FDTD计算中卷积和的计算困难,引入中间辅助变量,运用递推卷积原理,得到了电各向异性色散介质电磁散射的三维RC-FDTD方法。提出了磁各向异性色散介质电磁散射的三维Padé-FDTD方法。根据矩阵Padé逼近理论,把磁化色散介质的相对磁导系数张量表示成以jω为自变量的矩阵函数形
其他文献
目的观察前列地尔注射液治疗急性脑梗死的疗效和安全性。方法 48例急性脑梗死患者随机分为治疗组24例和对照组24例。对照组按急性脑梗死常规方法治疗,治疗组在常规治疗基础上
作为基于可再生能源的分布式发电系统(Renewable Energy based Distributed Power Generation System, RE-DPGS)与电网的能量变换接口,并网逆变器的作用十分重要。实际电网中
新媒体时代下,承载传递历史与弘扬文化使命的博物馆文化产品作为文化产业发展的先行力量,开始利用新媒体塑造自身形象,加强自身的传播及营销。本文以故宫博物院为例,分析了新
本文在中韩两国农业现状的基础上,对中韩两国农产品在互补性、竞争性与比较优势等方面定量与定性分析贸易形势。从而得出如下结论:为了更好促进两国间农产品自由开展贸易,中
随着光伏发电技术越来越广泛的应用,已有大量的光伏系统投入运行。实际应用中由于组件封装工艺等原因,当光伏组件运行八至十年后,局部区域因为气孔的渗入或扩散而老化,使得组
以柠檬酸为单体合成了脂肪族端羧基超支化聚酯;并利用单端氨基聚乙二醇对其进行接枝改性,得到“内疏水外亲水”的特殊分子结构。研究了改性后超支化聚酯的聚集行为;并将其应用
  该研究以氨预处理为基础,设计加工了一套氨水循环爆破预处理装置,并以此为基础采用正交实验法研究了预处理过程中温度、物料含湿量、氨水循环时间和氨水流速对玉米秸秆预
光致变色指的是某些化合物在一定的波长和强度的光作用下分子结构会发生变化,从而导致其对光的吸收峰值即颜色的相应改变,且这种改变一般是可逆的。人类发现光致变色现象已有
本文通过工程实例,详细介绍了石油储备库排水系统划分、初期污染雨水池及事故水池设计,对类似项目设计有一定的借鉴作用。
性别决定与分化发育是同时涉及生命现象中两种细胞分裂(有丝分裂和减数分裂)形式的惟一的分化发育过程。对该过程中关键基因DMRT1的转录分析,发现位于鸡Z染色体上的DMRT1基因分