FDTD法计算波导截止频率时激励源的优化设计

分析了利用时域有限差分法结合傅立叶变换计算波导截止频率时激励源的设计方法 ,讨论了面源、线源、点源等不同空间分布的激励源对截止频率的影响 ,并提出了一种激励源的优化设计方法 .该方法也适用于多连接波导截止频率的计算 .

FDTD法分析无载频脉冲探地雷达特性

本文首先利用三维FDTD法对集中电阻加载圆柱形偶极天线的近地面辐射特性进行了计算，给出了天线上电流波形并分析了加载电阻和有耗媒质参数等因素对电流波形的影响；分析并计算了天线“方向图”及其随天线高度和媒质参数变化的规律．其次，利用色散媒质中2．5维FDTD法迭代公式，模拟计算了地下目标雷达回波电平图，并与实际探测结果进行了对比，二者具有较好的一致性；分析了色散媒质参数对雷达探测深度的影响.

FDTD法研究散热片与器件间的耦合电容

散热片与器件间的电容耦合是电路产生共模辐射的主要原因之一 ,其对研究电路的辐射发射特别重要。然而长期以来人们将该电容简化为平板电容 ,采用静电场推导的电容公式计算。但在高频端 ,散热片和器件的尺寸与波长相比拟 ,分布参数影响了该耦合电容的数值。所以本文提出了采用FDTD法计算散热片与器件间的高频耦合电容的构想。数值计算的结果表明 :该电容已经不能看作是一简单常数 ,而是随频率变化的量。频率较低时 ,耦合电容随频率升高快速减小。且耦合电容具有频率选择性。激励源位于散热片的中心耦合电容小 ;绝缘层厚度越薄 ,相对介电常数越大得到的高频耦合电容越大 ,但不是线性变化。在实际散热片的选择和安装过程前必须对其产生的耦合电容进行预测 。

双极化微带天线单元及二元阵的FDTD法分析

本文用FDTD全波分析法研究了双极化方形贴片单元的物理参数,即馈线宽度、相对介电常数和基片厚度对天线谐振频率、反射系数和隔离度的影响.比较了这些参数对二元阵和单元性能影响的不同,同时研究了阵列互耦随天线参数的变化情况.

FDTD法模拟介质加载矩形腔中的场分布

微波加热以其独特的优势已被应用于各种领域．１９８６年加拿大化学家Ｒ．Ｇｅｄｙｅ发现微波可以显著加快有机化学合成以后，微波在化学领域的潜力开始得到开发，现正已延伸到几乎所有的化学领域［１］．近年来，微波结合聚合物材料加工领域正处于起步阶段［２］．其中，...

FDTD法的计算机可视化技术

本文应用计算机图形学的方法探讨了FDTD法计算机可视化的途径.对FDTD法进行可视化处理后,可直观地看到FDTD法的计算过程,形象地显示出电磁波与物体相互作用的过程,从而可观察到电磁波传播、穿透、散射和吸收等重要现象,这有利于研究电磁波与物体相互作用的机理.两个例子表明,本文提出的方法是非常有用的.

FDTD法建模中激励源的选择与设置

FDTD法建模中 ,除了需要在足够的网格空间中模拟被研究的媒质外 ,合理进行激励源的建模也十分重要。因此 ,需要尽可能将源的特性与实际物理模型性质一致。本文给出了电流源作为激励源情况下的 FDTD方程 ,并给出了运用 FDTD法计算不同激励源下 ,散热片的辐射电平的计算结果。结果表明 :叠加法得到的场反射系数小 ,激励源附近的场误差较大 ,所以激励源需要远离计算边界。不同激励源作用下 ,散射体的电磁特性不同 ,因此在分析散热片的电磁辐射特性时 ,需要采用 SPICE或其它电路分析工具确定电路的实际电参数 ,根据这些电参数得到激励源模型 。

用FDTD法分析散热片屏蔽层对耦合电容的时频特性影响

散热片是保障电力电子器件在正常温度下工作的一个必不可少的部件 ,而散热片与电力电子器件间的电容耦合是电力电子装置产生共模辐射的主要原因之一 ,其对研究电力电子装置的辐射发射特别重要。本文首次采用 FDTD法计算了散热片和电力电子器件间的高频耦合电容 ,重点研究了置于电力电子器件与散热片之间的屏蔽层对耦合电容时频特性的影响。计算结果表明 :高频端 ,散热片和电力电子器件的尺寸与所关心的波长相比拟 ,分布参数影响了该电容的数值。该耦合电容已经不能看作简单常数 ,而是一个随时间、频率变化的量。对本文设计的模型 ,加有屏蔽层时 ,耦合电容减小。结论说明 ,不能用静电场推导的电容公式简单计算频率很高时的耦合电容 ,也可以这么说 ,某些低频时建立的概念解释不了频率很高时的物理现象。

一种分析探针加载微带天线的局部共形FDTD法

提出一种局部共形时域有限差分法 (LCFDTD) ,对短路探针加载的小型微带贴片天线进行了精确的数值分析 .该方法对任意尺寸和位置的同轴探针和短路探针都可精确模拟 ,并且可用来模拟多探针加载情况 .计算结果和实验结果相一致 ,证明了本文方法的有效性 .

探针馈电圆柱共形微带天线阻抗特性的FDTD法分析

将圆柱坐标系下非分裂式理想匹配层吸收边界条件 (UPML)引入到圆柱共形微带天线的全波分析中 ,并给出了其中的场量迭代方程 ,明显地减小了计算空间 ,简化了编程 ;提出了圆柱坐标系下考虑有限尺寸探针半径的新算法 ,使得计算结果更加精确 ;应用GPOF方法预估了时域晚时响应 ,使计算时间减少了 70 %～ 90 %。本文给出的模型能够对任意多层圆柱共形结构的微带天线进行计算 ,因此对此类天线的CAD设计具有实际意义。

利用三维FDTD法分析非对称横电磁波室内场的分布

本文利用三维 FDTD法分析了 ATEM Cell内场的分布 ,着重介绍计算方法和不同频率 ATEM Cell内场分布的特点 ,以及实际测量结果。

一种适用于ADI-FDTD法的非分裂式完全匹配层

基于FDTD法中场量D-H(电位移矢量-磁场强度)迭代公式,导出了适用于AD I-FDTD法的场量非分裂式完全匹配层(PML)的实现方案,与现有的其它AD I-FDTD法的PML技术相比,具有物理概念清晰、易于操作并节省计算机资源的优点。数值结果证明:该PML技术能有效地解决吸收边界的问题,为AD I-FDTD法的发展与推广应用提供了条件。

改进的FDTD法分析研究无限长导体柱上棱边TM散射之间的相互影响

本文用改进的ＦＤＴＤ法（时域有限差分法）分析研究了带有棱边的无限长导体柱ＴＭ散射问题，以长方形导体柱为例，对棱边附近ＴＭ散射电流之间的相互影响进行了计算，数值计算结果表明棱边散射电流之间的相互影响比较明显，在近场问题中应特别予以考虑。在导体桂边附近的网格点上将近似场解直接引入差分方程，对ＦＤＴＤ方法进行了改进。同时本文对棱边周围的近场进行了分析计算，得出了棱边用导电劈近似处理的一些相关条件。

一维FDTD法求解电磁场在多层介质中的透射问题

本文提出一维时域有限差分（FDTD）方法，并用它研究电磁场在多层介质中的透射问题．当介质层数分别为1，3．5时，得到相应的反射系数和透射系数．结果表明，一维FDTD方法在解决电磁场在复杂媒质中的透射问题非常有效．

利用FDTD法分析同轴馈源性能

本文利用FDTD方法分析了同轴馈源的性能。文章首先介绍了共形FDTD的建立方法,利用该方法分析了不同激励形式时同轴馈源的性能,并给出同时形式和模方向图和差模方向图的工程实现方法。同轴馈源对实现反射面天线的双频段馈源设计具有重要意义。

用FDTD法分析冷等离子体模型左手材料填充对同轴线截止特性的影响

左手材料的研究是近年来的科研热点.电磁波在左手材料中的传播特性成为研究的主要方向之一.给出了柱坐标系下冷等离子体模型左手材料改进后的时域有限(FDTD)差分格式.利用得到的FDTD差分格式数值计算了不同厚度、不同折射率冷等离子体模型左手材料分别部分填充同轴线后TE模的归一化截止波数,并与正常材料部分填充进行比较.结果显示:左手材料部分填充同轴线后,其TE模截止波数随填充厚度和折射率绝对值的增大而增大,与正常材料填充的结果正好相反.展示了左手材料具有奇异的电磁特性,为左手材料的研究提供数据基础.

非均匀网格FDTD法

本文提出了一种新型非均匀网格的ＦＤＴＤ法，只需在大小网格连接边界上进行特殊处理，就能较好地解决计算量与精度之间的矛盾；采用本方法分析了柱体目标二维瞬时散射场，并与传统ＦＤＴＤ法作了比较。

Pade插值结合FDTD法应用于宽角度RCS的快速获取

引入Pade插值技术 ,对FDTD法计算的稀疏的RCS响应进行逼近 ,然后用获得的Pade有理逼近式计算宽角度RCS响应 .文中采用了最小二乘法 ,进行全局约束 ,以充分利用已有信息 ,达到最佳逼近的效果 .计算结果表明 ,Pade有理逼近式能很好地逼近FDTD法精确计算的曲线 。

用FDTD法分析和模拟三维空间电磁波的散射和传输

本文采用时域有限差分(FDTD)法计算并在PC机上模拟三维空间电磁波的散射和传输.散射体可为具有弯曲表面的三维物体,传输结构可为多介质的变向和分支型导波结构,时间波形可为单频定态波也可为任意脉冲波.在PC机上将散射近场和传输波场分布动态立体地模拟显示出来.边界上和不连续处的反射波、迅衰场、表面波和漏波等细微现象也能形象地显示出来.

FDTD法分析多连接波导的模式

采用时域有限差分法结合傅立叶变换方法，分析了非对称的混合波导和偏心圆波导的模式和场分布，得出了有工程实用价值的结果，为新型圆形横电磁波传输室和多连接波导的设计提供了理论基础。