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R-FDTD法计算圆柱形单极天线辐射场 被引量:4
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作者 傅友华 王敏锡 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期195-198,共4页
采用一种高存储效率的改进时域有限差分算法对圆柱形单极天线进行了分析,得到了近场、远场的瞬态分布和天线辐射的物理过程;与普通时域有限差分算法的分析结果进行比较,所得的数值结果具有较高精度,节省了存储量和计算时间。
关键词 r-fdtd 圆柱形单极天线 时域有限差分算法 存储效率 天线辐射
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周期对称结构R-FDTD方法及其减元优化 被引量:2
2
作者 刘丽娜 朱峰 +1 位作者 徐常伟 牛大鹏 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期853-858,共6页
论述减缩时域有限差分方法(R-FDTD)中暂存场分量边值补充计算的必要性,提出周期对称结构R-FDTD方法,基于对称关系和周期边界条件(PBC),给出需要补充计算的暂存分量表达式.利用对称性,将计算空间缩减为原来的1/4,对称面外侧场分量由对称... 论述减缩时域有限差分方法(R-FDTD)中暂存场分量边值补充计算的必要性,提出周期对称结构R-FDTD方法,基于对称关系和周期边界条件(PBC),给出需要补充计算的暂存分量表达式.利用对称性,将计算空间缩减为原来的1/4,对称面外侧场分量由对称关系得到,1/4空间周期对称结构R-FDTD可更进一步将计算区域的内存使用量降为FDTD算法的1/6,且不影响计算精度.计算无限大钢筋网和钢筋混凝土墙壁的电磁脉冲响应,结果与FDTD的计算结果吻合.改进的算法在内存使用和计算时间上具有明显的优势. 展开更多
关键词 减缩时域有限差分法 时域有限差分法 周期对称结构 减元优化
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Two Efficient Techniques to Simplify the Excitation Setting Problem in R-FDTD Algorithm 被引量:1
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作者 刘波 高本庆 +1 位作者 杨仕明 薛正辉 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2003年第3期243-246,共4页
As a lately developed technique for FDTD, R FDTD (reduced FDTD) algorithm is complicated for dealing with the problem of excitation setting. In order to get rid of such difficulty, two simple techniques are proposed... As a lately developed technique for FDTD, R FDTD (reduced FDTD) algorithm is complicated for dealing with the problem of excitation setting. In order to get rid of such difficulty, two simple techniques are proposed. One technique is to classify field points into two types according to the value of electric divergence equation. The other technique is subregion connection. The corresponding modified R FDTD can not only inherit the memory efficient character, but also eliminate the complexity aroused by the existence of excitation and conductors. Simulation results are compared between those obtained from traditional FDTD and those from R FDTD. Good agreement is observed. 展开更多
关键词 FDTD R FDTD EXCITATION subregion connection
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基于非零散度关系的交替方向隐式减缩FDTD算法 被引量:1
4
作者 周永刚 徐金平 顾长青 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期376-379,共4页
该文证明了即使在无源区域,交替方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)所给出的电磁场量不满足零散度关系,同时推导出了该散度关系的具体表达式。基于该非零散度关系,将不受Courant稳定条件限制的ADI-FDTD 法和能节约最多达1/3内存的减缩... 该文证明了即使在无源区域,交替方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)所给出的电磁场量不满足零散度关系,同时推导出了该散度关系的具体表达式。基于该非零散度关系,将不受Courant稳定条件限制的ADI-FDTD 法和能节约最多达1/3内存的减缩时域有限差分(R-FDTD)法结合,提出了一种新的交替方向隐式减缩FDTD算法。该算法保留了ADI-FDTD能增大时间步长,缩短计算时间的优点,同时与ADI-FDTD相比节约了最多达1/3(三维) 或2/5(二维)的内存。与基于零散度关系的ADI/R-FDTD柑比,该算法避免了采刚长时间步长计算时的发散现象。应用所提出的ADI/R-FDTD算法计算了二维自由空间波的传播及一维频率选择表面垂直入射的问题,计算结果与 ADI-FDTD计算结果完全一致,验证了ADI/R-FDTD的正确性和有效性。 展开更多
关键词 FDTD 减缩时域有限差分法(r-fdtd) 交替方向隐式(ADI)技术
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一般正交曲线坐标系中的降维时域有限差分法
5
作者 王建永 赵长青 张敏 《微波学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期17-19,共3页
相对于常规的时域有限差分法(FDTD),降维时域有限差分法(R-FDTD)减少了约1/3的存储量。本文推导得出了一般正交曲线坐标系(GOC)中的降维时域有限差分法的基本公式,给出了其计算步骤,为在一般正交曲线坐标系中应用降维时域有限差分法奠... 相对于常规的时域有限差分法(FDTD),降维时域有限差分法(R-FDTD)减少了约1/3的存储量。本文推导得出了一般正交曲线坐标系(GOC)中的降维时域有限差分法的基本公式,给出了其计算步骤,为在一般正交曲线坐标系中应用降维时域有限差分法奠定了基础。数值实验证实了这一方法的有效性。 展开更多
关键词 降维时域有限差分法(r-fdtd) 一般正交曲线坐标系(GOC) 存储量
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减缩旋转体时域有限差分法
6
作者 刘翠红 李庆武 周芬 《科技通报》 2008年第4期458-461,共4页
减缩时域有限差分法(R-FDTD)和旋转体时域有限差分法(BOR-FDTD)是两种高效节约存储量的算法。本文提出了减缩旋转体时域有限差分法(R-BOR-FDTD)的基本原理,实现了两种算法的结合,进一步大幅度地节约了存储空间。数值实验证实了该方法的... 减缩时域有限差分法(R-FDTD)和旋转体时域有限差分法(BOR-FDTD)是两种高效节约存储量的算法。本文提出了减缩旋转体时域有限差分法(R-BOR-FDTD)的基本原理,实现了两种算法的结合,进一步大幅度地节约了存储空间。数值实验证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 减缩旋转体时域有限差分法(R-BOr-fdtd) 时域有限差分法(FDTD) 存储量
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一种提高内存使用效率的时域有限差分算法 被引量:5
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作者 张品 陈亦望 傅强 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期814-819,共6页
证明了即使在无源区域,局部一维时域有限差分法(LOD-FDTD)所给出的电磁场量也不满足零散度关系,推导了该散度关系的具体表达式。基于该非零散度关系和麦克斯韦旋度方程,将LOD-FDTD法与减缩时域有限差分法(R-FDTD)相结合,得到一种新的局... 证明了即使在无源区域,局部一维时域有限差分法(LOD-FDTD)所给出的电磁场量也不满足零散度关系,推导了该散度关系的具体表达式。基于该非零散度关系和麦克斯韦旋度方程,将LOD-FDTD法与减缩时域有限差分法(R-FDTD)相结合,得到一种新的局部一维减缩时域有限差分法(LOD-R-FDTD)。该方法不仅具有LOD-FDTD方法的优势,计算公式简单,消除了CFL稳定条件对时间步长的限制,而且与LOD-FDTD相比平均节约了1/3内存使用量。通过仿真计算与其他方法对比,证明了LOD-R-FDTD方法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 时域有限差分方法 局部一维时域有限差分法 减缩时域有限差分法
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细导线精确算法在改进的减缩时域有限差分法中的应用 被引量:2
8
作者 周永刚 徐金平 +1 位作者 顾长青 王海婴 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第5期1-4,共4页
Riku M.M.等提出的FDTD的亚网格细导线精确算法,可以对给定直径的金属导线的电磁特性作精确计算。本文证明了由该算法格式计算的细线周围的电磁场分量,可以直接用于改进减缩时域有限差分(R-FDTD)法计算。用这种亚网格细线精确算法与改进... Riku M.M.等提出的FDTD的亚网格细导线精确算法,可以对给定直径的金属导线的电磁特性作精确计算。本文证明了由该算法格式计算的细线周围的电磁场分量,可以直接用于改进减缩时域有限差分(R-FDTD)法计算。用这种亚网格细线精确算法与改进R-FDTD结合计算了一个由细线源激励的矩形金属外壳的源输出功率,所得结果与文献报道的实验数据吻合。该算法与采用标准细线亚网格算法的计算结果相比,计算精度有明显提高。 展开更多
关键词 细导线 减缩时域有限差分 亚网格算法 时域有限差分法 精确算法 金属导线 减缩 精确计算 应用 网格算法
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高超声速圆球绕流流场及其近尾尾迹流场电磁散射特性分析 被引量:2
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作者 常雨 陈伟芳 吴其芬 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期5-10,共6页
采用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分(PLJERC-FDTD)方法计算高超声速导电金属球绕流流场及其近尾尾迹流场电磁散射特性,分析等离子体绕流流场RCS的频率特性、双站散射特性、极化特性及随飞行高度、飞行马赫数、入射角的变化关系... 采用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分(PLJERC-FDTD)方法计算高超声速导电金属球绕流流场及其近尾尾迹流场电磁散射特性,分析等离子体绕流流场RCS的频率特性、双站散射特性、极化特性及随飞行高度、飞行马赫数、入射角的变化关系。计算表明,前向散射方向是全方位散射中RCS取得最大值的方向;马赫数较大(本文Ma≥14)时,入射波频率增大、马赫数增大及飞行高度降低,绕流流场前向RCS增大。马赫数较小(本文Ma≤10)时,飞行马赫数、高度及入射角变化对绕流流场UHF、L、S波段后向RCS和双站RCS影响很小;在UHF、L波段,绕流流场及本体的后向RCS差距较小。马赫数较大时,大范围过密等离子体尾迹的形成使得电磁波垂直轴线入射时绕流流场增大了目标本体的后向RCS;在L、S波段,绕流流场后向RCS曲线可用一条直线逼近。 展开更多
关键词 时域有限差分 雷达散射截面 电磁波 等离子体 高超声速绕流 尾迹
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不同地表情况下Cooray-Rubinstein算法的应用及其精度检验 被引量:1
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作者 樊艳峰 张其林 +2 位作者 李东帅 高金阁 申元 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期118-126,共9页
将雷电水平电场Cooray-Rubinstein(C-R)算法推广应用于地表电导率垂直分层的情况,并利用时域有限差分(FDTD)方法对不同地表情况下C-R算法的精度进行检验。结果表明,C-R算法的适用条件为:距离回击通道为100~1 000 m、地表电导率介于0.001... 将雷电水平电场Cooray-Rubinstein(C-R)算法推广应用于地表电导率垂直分层的情况,并利用时域有限差分(FDTD)方法对不同地表情况下C-R算法的精度进行检验。结果表明,C-R算法的适用条件为:距离回击通道为100~1 000 m、地表电导率介于0.001~0.01 S/m,最大误差小于10%。当土壤电导率均匀分布时,C-R算法的精度最好;对电导率水平分层的情况,当上层电导率小于下层电导率时,C-R算法的精度较优;当电导率垂直分层时,若观测点处的土壤电导率小于闪击点处的电导率时,C-R算法的计算精度较高,反之,精度较低;对任何光滑有耗地表而言,利用C-R算法计算的首次回击水平电场的精度优于继后回击。 展开更多
关键词 C-R算法 FDTD 雷电水平电场 电导率分布 精度分析
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一种节约内存的局部一维减缩时域有限差分方法
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作者 陈亦望 张品 +1 位作者 靳秀海 戴蒙 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 北大核心 2013年第1期47-52,共6页
为了提高电大尺寸目标电磁计算效率,提出了一种用于克服时域有限差分算法稳定条件限制、降低计算所需内存的新方法。证明了即使在无源区域,局部一维时域有限差分法所给出的电磁场量不满足零散度关系,并推导了该散度关系的具体表达式。... 为了提高电大尺寸目标电磁计算效率,提出了一种用于克服时域有限差分算法稳定条件限制、降低计算所需内存的新方法。证明了即使在无源区域,局部一维时域有限差分法所给出的电磁场量不满足零散度关系,并推导了该散度关系的具体表达式。基于该非零散度关系和麦克斯韦旋度方程,将三维局部一维时域有限差分法与减缩时域有限差分法相结合,从而得到三维的局部一维减缩时域有限差分法。通过仿真计算证明该方法与LOD-FDTD方法的计算结果一致,具有良好的计算稳定性。 展开更多
关键词 节约内存 非零散度 局部一维时域有限时域差分法 减缩时域有限差分法
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地下目标的瞬态电磁散射特性分析及成像 被引量:2
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作者 周蔚红 何建国 周东明 《微波学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期49-53,共5页
地下目标的瞬态电磁散射分析对于探测、检验及识别埋地目标 ,特别是冲击探地雷达的研究具有重要的理论和应用价值。本文用FDTD三维建模计算在收发天线作用下地下无限长管道的时域散射场 ,重点探讨适用于吸收土壤中凋落波的GPML吸收边界... 地下目标的瞬态电磁散射分析对于探测、检验及识别埋地目标 ,特别是冲击探地雷达的研究具有重要的理论和应用价值。本文用FDTD三维建模计算在收发天线作用下地下无限长管道的时域散射场 ,重点探讨适用于吸收土壤中凋落波的GPML吸收边界以及处理有耗色散媒质的 (FD) 2 TD算法 ,并利用所得数据进行成像分析。BP方法成像结果证明了整个模拟计算过程的正确性。 展开更多
关键词 地下目标 电磁散射 天线 色散 FDTD 成像分析 瞬态 应用价值 处理 作用
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高阶减缩时域有限差分的一种实现方法
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作者 王建永 刘翠红 +1 位作者 张敏 刘晓红 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1025-1027,共3页
减缩时域有限差分(R-FDTD)法是一种高效节约存储量的算法,但目前对时间和空间的差分均只有二阶精度。本文提出了对时间和空间的差分分别具有2M阶和2N阶精度的R-FDTD的一种实现方法,相对于目前的R-FDTD,并不增加存储量。数值实验证实了... 减缩时域有限差分(R-FDTD)法是一种高效节约存储量的算法,但目前对时间和空间的差分均只有二阶精度。本文提出了对时间和空间的差分分别具有2M阶和2N阶精度的R-FDTD的一种实现方法,相对于目前的R-FDTD,并不增加存储量。数值实验证实了这一方法的有效性。 展开更多
关键词 减缩时域有限差分(r-fdtd)法 高阶差分 存储量
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一种适用于二维分形粗糙地表的雷电水平场计算的新算法 被引量:1
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作者 刘涛 李东帅 张其林 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2016年第6期68-72,76,共6页
由雷电引起的浪涌电压和电流是造成电子设备失效甚至损坏的主要因素。雷电辐射电磁场的水平电场分量在雷电瞬态过电压的研究计算中占据重要位置,然而目前针对雷电辐射水平电场的近似算法均是将地表假设成光滑地表,但现实中的地表常常存... 由雷电引起的浪涌电压和电流是造成电子设备失效甚至损坏的主要因素。雷电辐射电磁场的水平电场分量在雷电瞬态过电压的研究计算中占据重要位置,然而目前针对雷电辐射水平电场的近似算法均是将地表假设成光滑地表,但现实中的地表常常存在高低起伏的特征。针对上述问题,基于Cooray-Rubinstein算法(简称C-R算法)提出了一种适用于二维分形粗糙地表的雷电水平场计算的新算法,并利用三维时域有限差分方法对其适用范围和精度进行了检验。结果表明:相比于光滑地表,粗糙地表对雷电水平电场的衰减不容忽视,尤其在回击开始的几个微秒范围内,水平电场的幅值会出现明显的衰减;当高度均方根δ=5 m时,水平电场的幅值可衰减到原来的一半;当地面电导率的变化范围从0.1 S/m到0.01 S/m时,新算法的结果与三维时域有限差分方法的结果相比具有较好的适用精度,且节约了运算时间和计算成本,更利于推广到雷电定位技术和架空配电线路的雷电防护工程计算中。 展开更多
关键词 C-R算法 FDTD 水平电场
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