【摘 要】
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提出一种新时域交替隐式有限差分(ADI-FDTD)算法格式. 传统ADI-FDTD算法的场量步进方程涉及周围若干网格的较多场量,导致两个区域的步进方程处理较困难:一个是邻近完全匹配层
【机 构】
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西安电子科技大学理学院,西安,710071中国电波传播研究所青岛分所,青岛,266071;中国电波传播研究所青岛分所,青岛,266071;西安电子科技大学理学院,西安,710071;
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提出一种新时域交替隐式有限差分(ADI-FDTD)算法格式. 传统ADI-FDTD算法的场量步进方程涉及周围若干网格的较多场量,导致两个区域的步进方程处理较困难:一个是邻近完全匹配层(PML)和散射场交界区,另一个是邻近连接边界区. 特别是后者,考虑入射波影响需对场量所在区域判断,根据不同情况对原有方程进行修正,一维和二维散射问题相对简单,可三维问题修正式有数十种之多而几乎无法完成. 本方法基于分裂场形式的ADI-FDTD技术,使得散射场区和PML吸收层区的表达形式完全一致,从而忽略两者差别.另外,因为分裂场形式涉及场量较少,且连接边界可分两步处理,即使三维的步进方程仅需考虑周围5个场量,连接边界附近的修正仅四种情况,简化了原步进过程. 最后将该方法计算结果与其他方法和测试结果进行了比较,验证了该方法的有效性.通过比较发现,新方法的计算时间仅为传统FDTD的1/7-1/8.
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