空域差分—时域矩量法的研究及应用

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:jskrrockboy
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
本文介绍了计算电磁学的一个新的数值算法——空域差分一时域矩量(space-domain finite-difference and time-domain moment,SDFD-TDM)法——的基本原理及应用。 SDFD-TDM法是一种时域数值计算方法,它的某些计算格式不受时间稳定性条件的限制,在分析计算宽频带、多尺度电磁问题上相比传统的时域计算方法,例如时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)法,在计算效率方面有较大的优势。 SDFD-TDM法的特点在于:在对时域Maxwell差分方程组进行数值求解时,采用Yee氏网格和中心差分技术离散空间域,而借鉴矩量法(method of momentMoM)的加权求积分思想处理时间变量,这是与传统的FDTD法不同的地方。这样,选取不同的基函数和检验函数可以得到不同的计算格式,其中某些格式不受时间稳定性条件的限制。可以证明,传统的FDTD法是SDFD-TDM法的一个特例,它可以从选择分域三角基函数和点匹配过程中得到。 本文主要研究了基于SDFD-TDM法框架的两种计算方法及它们的应用:一是基于加权Laguerre正交多项式和Galerkin法的按阶步进方法,二是基于分域三角基函数和Galerkin法的无条件稳定方法。两者在数值求解中都没有涉及到时间的步进过程,因而不受时间稳定性条件的限制,但是要处理大型稀疏矩阵的求逆问题。 对于基于加权Laguerre正交多项式和Galerkin法的按阶步进方法,本文在二维TEz波的基础上推导了三维全波情况的公式体系及二阶吸收边界条件.(absorbing boundary condition,ABC)将按阶步进方法与实数计算域的二维全波压缩格式相结合,对均匀传输线的传输特性进行分析;将按阶步进方法与复数计算域的二维全波压缩格式相结合,提取有耗传输线衰减常数的准确值;结合离散Fourier变换(discrete Fourier transform,DFT),将按阶步进方法运用到特征值问题的分析中。 对于基于分域三角基函数和Galerkin法的无条件稳定方法,本文推导了二维TEz波的基本公式体系和一阶吸收边界条件,对其色散特性进行了定量分析,给出了两个二维平板传输线的数值仿真结果;最后是无条件稳定方法的降维处理。以上的各个数值仿真例子都编写了相应的程序,以验证方法的准确性和高效性。
其他文献
“慕课”(MOOC)正在中国的互联网上风行,给人们提供了一种新的学习模式和渠道,同时也对国内的教育界产生了触动.有人认为慕课是未来教育的发展方向,能够颠覆人们对课堂的认识
自上世纪中期以来,随着高能加速器和探测器的快速发展,大量的新粒子被发现。按照其相互作用特性,它们可以分为:强子,轻子和传递相互作用的媒介子。强子直接参与强相互作用,如:质子,中
当前我国教学体系构建过程中并没有对教师培训进行强调,没有在该基础上形成对应的中小学教师培训评价机制,这在很大程度影响了我国教学体系的发展.文章从中小学教师培训评价
幼儿园的课题研究常常自成体系,独立一块,俗称“做课题”,以课题结题为终结目标,对课题研究价值追求有一定的功力趋向.笔者尝试从本园的绘本阅读实践研究的纪实性工作,阐述如
幼儿园亲子教育活动是联系家长和幼儿园的重要渠道,是使幼儿园和家庭形成合力以促进幼儿全面且有个性发展的重要载体.因此,对幼儿园亲子教育活动的现状进行研究具有重要的意
摘生活即教育是陶行知的教育主线和基石.但是,长期以来,人们由于应试教育的影响,将教育几乎锁定于“题海”与校园之内,往往对于生活教育重视不够,我们仅就一案例谈一点思考.
“一个好老师要想让学生接受教育,就要怀着一颗真诚的爱心,一颗闪亮的童心,通过接受爱的力量来发挥情感的作用,来发挥教育的作用.”校园中,学生逃学、打架、作弊、干扰课堂等
教师的幸福首先在于“胸中有梦”,有梦的人生才是幸福且充实的人生,有梦的人生才是幸福且快乐的人生.作为教育者,我们应该广泛地去阅读,增加自己的知识积淀,跟上时代的进步.
家庭是记忆开始的地方,家庭是命运的摇篮,一个人的性格,品德和选择的人生道路,都无不打上家庭的烙印.家庭是孩子的天然学校,父母是孩子的第一位老师,家庭教育对一个人来说,既
数学课程是小学教育中的基础课程之一,传统教学方式无法引起小学生对数学的学习兴趣.小学数学教学生活化是在继承了传统的小学数学教学方式的基础上,结合了小学生的实际情况