手机近场辐射及屏蔽的数值模拟

用时域有限差分法(FDTD)的一种外推法研究了单极天线手机近场辐射及屏蔽。通过设置两种不同的屏蔽体,比较加入屏蔽体前后人头模型内的电场和比吸收率(SAR)分布变化,可以看出加入屏蔽体后辐射在人体头部的SAR分布明显减少。通过比较和分析可以得出:在相同的精度下,运用外推法比普通FDTD方法节省了一半以上计算时间和计算机内存资源。

复杂地表有限差分波动方程向上基准面校正

对于地表高程变化剧烈、近地表速度很高的山地地震数据,采用常规高程静校正已不能满足基准面校正处理的要求,而波动方程基准面校正则可以实现准确的基准面校正。波动方程基准面校正采用两步法来实现,即先在共炮点道集上将检波点延拓到基准面,然后在共检波点道集上将炮点延拓到基准面。给出了非水平地表速度模型和模拟西部某地区复杂地表速度模型的2个算例,应用频率空间域有限差分算子进行了波场延拓。非水平地表速度模型的波场延拓结果表明,算法是可行的；复杂地表速度模型的计算结果表明,向上波动方程基准面校正方法能够正确地消除复杂近地表结构对数据的影响。分别对向上波动方程基准面校正和常规高程静校正后的数据进行了叠加处理和叠后深度偏移处理,结果表明,经过向上波动方程基准面校正后的成像结果较之常规高程静校正结果更为精确。

一种基于FDTD的目标双站RCS计算方法及其应用

提出了一种基于FDTD方法的双站RCS计算方法即瞬态外推时谐场的离散傅立叶变换方法。此法不仅为工程应用提供方便,而且节约了计算时间、提高了计算的精度;文中针对FDTD复杂目标建模给出了一种基于3ds max的建模方法,这种建模方法可以对复杂目标实现快速、准确、可视化建模。运用上述方法,计算了典型目标和复杂目标双站RCS。算例结果表明,该方法是可行的。

FDTD近场数据外推时超松驰方法的应用

用时域有限差分（ＦＤＴＤ）方法处理自由空间散射问题时，只得到空间有限区域中的散射数据。根据等效原理，结合超松驰方法可以获得ＦＤＴＤ区以外所关心区域的散射场分布。本文给出这一外推方法及计算的例子。

求解二阶解耦弹性波方程的低秩分解法和低秩有限差分法

时间域的波场延拓方法在本质上都可以归结为对一个空间-波数域算子的近似.本文基于一阶波数-空间混合域象征,提出一种新的方法求解解耦的二阶位移弹性波方程.该方法采用交错网格,连续使用两次一阶前向和后向拟微分算子,推导得到了解耦的二阶位移弹性波方程的波场延拓算子.由于该混合域象征在伪谱算子的基础上增加了一个依赖于速度模型的补偿项,可以补偿由于采用二阶中心差分计算时间微分项带来的误差,有效地减少模拟结果的数值频散,提高模拟精度.然而,在非均匀介质中,直接计算该二阶的波场延拓算子,每一个时间步上需要做N次快速傅里叶逆变换,其中N是总的网格点数.为了减少计算量,提出了交错网格低秩分解方法;针对常规有限差分数值频散问题,本文将交错网格低秩方法与有限差分法结合,提出了交错网格低秩有限差分法.数值结果表明,交错网格低秩方法和交错网格低秩有限差分法具有较高的精度,对于复杂介质的地震波数值模拟和偏移成像具有重要的价值.

FDTD后时间步信号的外推与实现

根据一小段FDTD计算的时域信号，利用GPOF方法提取出组成该信号的各个复指数函数，通过将这些复指数函数相加构造出时域的信号函数，并利用它进行外推计算，以求得信号在后时间步的响应，这样比完全采用FDTD方法计算节省了大量的处理问题的时间。采用Visual Basic与MATLAB的MatrixVB联合编程的方法，编写了外推计算的程序，并将该程序应用到U形双频天线进一步优化设计中，使天线的模拟效率提高了3～6倍。

目标电磁散射的面中心立方体网格FDTD方法

基于面中心立方体(face-centered cube,FCC)网格的空间结构,由麦克斯韦方程出发,推导了基于FCC网格的单轴各向异性介质完全匹配层(uniaxial anisotropic media perfectly matched layer,UPML)吸收边界条件以及近远场外推边界条件的三维迭代式。通过典型算例,先后验证了基于面中心立方体网格的时域有限差分(FCC-finite difference time domain,FCC-FDTD)方法的UPML吸收边界条件和近远场外推边界条件的正确性。最后通过计算金属球的后向雷达散射截面(radar cross section,RCS)比较了FCC-FDTD方法与传统FDTD方法的计算精度,结果显示FCC-FDTD方法具有更高的计算精度。