改进的FD-TD法分析二维理想导体TM近区散射问题

本文针对一般FD-TD方法分析计算二维理想导体散射问题所遇到散射体边角处难以精确处理的缺点进行了改进.将边角处总场近似解析解直接引入FD—TD法差分公式,得到了有关修正系数.为了检验此方法的有效性,以无限长导体方柱为例分别用一般FD—TD法和本文的FD—TD方法进行了分析研究,并与MOM法进行了比较,所得结果说明改进后的FD—TD方法对分析计算导体边角附近电流分布特性是较有效的.

用FD-TD法计算吸波涂层的电磁波散射

建立了适用于复合材料吸波涂层的时域有限差分法。通过计算吸波涂层的电磁波散射问题算例，并将计算所得数值解与解析解进行比较，论证了该算法的正确性。

FD-TD法用于环形相控振子天线阵列的数字模拟

本文论述了FD-TD法用于电磁辐射系统的近场计算问题,用该方法实现了对环形相控振子天线阵列的数字模拟。作为对方法的检验首先计算了单个振子天线上的电流分布,还计算了环中充满去离子水时阵列的近区场及其与人体躯干块状模型的相互作用。

FD－TD法计算色散媒质中埋入异常体的电磁散射

本文论述了ＦＤ－ＴＤ法用于计算地下浅层目标的电磁散射问题。推出了Ｄｅｂｙｅ型色散媒质中ＦＤ－ＴＤ法的迭代公式和吸收边界条件。通过将ＦＤ－ＴＤ法计算的结果与其它结果相比较，证实了该方法计算有耗媒质中电磁场问题的有效性。对瞬态脉冲在色散媒质中的传播特性进行了讨论。分别计算了典型地下目标的散射波形和波形堆积图。

FD-TD在分析FSS中的应用

本文讨论了用FD TD分析FSS的有关问题,提出了一种适合于在任意入射角情况下分析FSS的有效吸收边界条件,分别以单层、双层FSS为例进行了计算.数值结果和矢量模式法、谱域法的结果非常一致.

标量时域有限差分法用于平面光波导模场分析

用二维标量时域有限差分法分析了平面光波导基模的模场分布情况 ,在设置场源时分别用了五种不同形态的光源作为激励 ,在光传播到一定距离和时间后得到的五种不同激励下的稳态模场分布完全相同 ,并与解析法讨论的结果一致 .

FD－TD法分析频变煤质中基带脉冲波传播和散射

利用ＦＤ－ＴＤ法，分别计算了频变媒质中基带脉冲淡的传播和浅层地下目标的时域电磁散射问题。通过Ｚ－变换技术，推出了媒质的介电常数εｒ＜（ω）和导磁率μｒ（ω）同时用Ｄｅｂｙｅ方程表示时ＦＤ－ＴＤ法的迭代公式，并给出了相应的吸收边界条件。通过将计算结果与其它结果相比较，证实了ＦＤ－ＴＤ法分析有托媒质中电磁场问题的有效性，并比较了吸收边界条件的吸收性能。对基带脉冲波在不同频变媒质中的传播特性进行了讨论。分别计算并给出了位于频变媒质中典型目标的时域散射波形和波形堆积图。

FD—TD法求解有耗柱体电磁散射的近场

本文讨论了用时域有限差分法计算E平面波入射到任意截面柱体时的二维电磁散射近场问题。先计算了完纯介质柱体的几个典型的例子,与文献[1]中的实验结果及其它数值结果相比较,证明所用方法的有效性。然后,计算了有耗体和有耗介质覆盖导电体的电磁散射近场。

FD—TD法在生物电磁学问题中的应用

FD—TD法作为一种有效的时域方法已被用于解决很多复杂的电磁场计算问题。本文讨论FD—TD法在生物电磁学剂量学问题中的应用。讨论了人体块状电磁模型的构成,计算了在平面波照射下人体中电磁能的沉积,还讨论了辐射系统的近区场及其与人体的相互作用,并给出了相应的计算结果。

FD—TD法分析埋地目标对基带脉冲波的电磁散射特性

本文利用FD—TD法分析了埋地目标对基带脉冲波的电磁散射问题.在推出有耗媒质中FD—TD法迭代公式和吸收边界条件的基础上,对基带脉冲波在有耗媒质中的传播特性和埋地目标的电磁散射特性分别进行了较为详细地讨论.给出了部分目标的回波堆积图,并对探地雷达的探测性能与媒质特性、目标特性的关系进行了分析.

复合材料电磁特性的非均匀时域有限差分法分析

介绍了用非均匀时域有限差分方法计算复合材料电磁特性问题的基本原理、数学模型、网格划分、边界条件与初始条件等。文章着重针对解决材料结构为各向异性时的电磁特性计算问题。最后 ,利用非均匀时域有限差分方法求解了 [0 0 ]n 玻璃纤维 /环氧树脂层合板在 TEM波入射时的散透射高频电磁波的情况 。

基于FD-TD的矩形波导中多层有耗介质柱数值分析

本文采用二维FD-TD分析加载有耗介质柱的矩形波导H面不连续性,对多层有耗介质柱体在波导中的不连续性引起的谐振以及在介电常数测量方面的应用进行了深入的讨论,数值计算与已有文献结果相符.由于本文方法具有推导简单、计算省时的特点,所以是研究波导介质不连续性的一种有效手段.

瞬态电磁波在色散介质中传播与散射的FD－TD方法

针对强色散的等离子体，从电磁场作用下等离子体的微观机制出发，推导出了一套时域有限差分（ＦＤ－ＴＤ）计算公式．克服了卷积递归法不适用于入射脉冲中含有直流分量和较大信号入射的情况，其正确性由计算一维情况下，介质板中沿纵向传播的波的反射，透射系数的幅频特性得到验证．

有耗半空间时域电磁散射问题的一种混合数值模拟方法

提出了一种模拟不均匀有耗半空间时域电磁散射特性的混合数值方法．在自由空间用ＦＤ－ＴＤ方法，而在有耗煤质中将波动方程简化为扩散方程，并采用Ｄｕｆｏｒｔ－Ｆｒａｎｋｌｅ有限差分方法进行模拟．这两种方法的结合大大提高了计算效率与精度，有利于研究任意电磁脉冲在不均匀深层有耗媒质中的传播．通过与ＦＤ－ＴＤ法比较。

地下三维目标电磁散射特性研究

本文推出集总电阻加载圆柱形天线在时域有限差分（FD-TD）法中的计算公式。对Mur二阶吸收边界条件在三维FD-TD法计算中的稳定性进行了研究，提出保证Mur二阶吸收边界条件稳定所必须注意的问题。在集总电阻加载圆柱形天线激励下，对色激媒质中三维目标的瞬态电磁散射特性进行了计算和分析，并将部分计算结果与实验测试的结果进行了比较，二者具有比较好的一致性。研究了色散媒质和目标特性对目标回波信号的影响，并对有耗媒质中细导线型目标的瞬态散射机理进行了分析。

建筑物内电磁波传播的计算问题

本文用时域有限差分(FD-TD)法研究了建筑物内电磁波传播的计算问题.首先把计算结果与联合有限元法和边界元法的结果进行了对比,而后计算了不同频率电磁波从不同方向入射时建筑物内电磁场分布的特点.并计算了线源辐射的电磁波在建筑物内的传播及向外辐射的特性以及脉冲电磁波在建筑物内传播和反射的特点.

共面MMIC中开、短路结构的电磁分析

本文采用时域有限差分（ＦＤＴＤ）方法对单片微波集成电路（ＭＭＩＣ）中的开路、短路共面结构进行了全波三维电磁模拟分析，在简要介绍ＦＤＴＤ方法的基础上，给出了截断后的开路、短路共面结构的附加等效长度、导体厚度以及中心导体带宽度等结构参数与理论设计中相应的等效电容和等效电感之间的关系公式，同时还给出了不同结构参数下的附加等效长度与工作频率之间的关系曲线。计算机模拟后的数值分析结果表明，文中所采用的分析方法和计算公式，对今后单片微波集成电路中有关截断型共面结构的等效电容、等效电感以及谐振腔的整体结构设计和理论分析是十分有益的。

平面光波导高阶模的FD—TD法研究

以前对光波导光场的研究一般是用解析法,且局限于研究结构规则的波导器件,而对于结构不规则的波导器件解析法则无能为力.随着光波器件的发展,80年代以来,出现了各种各样结构复杂的光波导,精确求解其电磁场边值问题能给光波器件性能的优化和设计提供理论基础.由于任意光波导的复杂性,通常难以得到精确的解析解,需采用数值计算方法.时域有限差分(FD-TD)法具有直观、快捷、程序简单、节省内存和计算时间、所得数据和图像物理概念清晰等一系列优点.本课题组将这种方法引入光波导光场的计算,已经分别用标量和矢量FD-TD法分析了平面光波导基模(TE0)的模场分布情况,得到了与众多文献利用解析分析法所得结果一致的结论.(OG5)