UPML媒质中无条件稳定的二维ADI-FDTD方法

对单轴各向异性PML(UPML)媒质中二维TM波的交变方向隐式时域有限差分方法 (ADI FDTD) ,通过计算实例表明 ,ADI FDTD方法在UMPL媒质中是无条件稳定的 ,其时间步长不受CFL稳定性条件的限制 ,并且当计算区域内具有精细差分网格时 ,其计算效率明显优于传统的时域有限差分方法 (FDTD)。

一种FDTD主网格和UPML边界电磁场通式算法

对于传统FDTD算法,采用UPML吸收边界时,边界区域与主网格区域的电磁场差分计算格式不同,给算法实现造成一定困扰。提出一种通式算法,通过待定系数法推导了完整计算区域内均可采用的电磁场差分计算通式。在三维直角坐标系下,针对截断导电介质、绝缘介质两种情形,分别开展了数值计算验证。结果表明,该算法边界吸收效果良好,计算结果可靠。所提出的通式算法,降低了UPML-FDTD实现难度,适用于截断绝缘介质、导电介质。