现代微波工程时域有限差分方法

发布者:系统管理员发布时间:2017-12-13浏览次数:530

【内容简介】

本书循序渐进地介绍了非分裂的时域有限差分方法,它的优点在于并不需要对PML空间进行特殊处理,也不需对边界的电场和磁场进行分裂,吸收边界和工作空间可以通过参数转换来完成。首先,本书从一维的FDTD方法开始人手,这种研究过程完全符合从简单到复杂、从一维到多维的认知过程。在一维中,只包含两个场分量和沿z方向传输的TEM波,但它所描述的物理意义非常清晰,对于初学者来说,易于掌握。而二维FDTD电磁仿真是对一维程序的扩展,并建立了二维非分裂吸收边界条件。而对于三维FDTD仿真则和二维仿真处理方法完全一样,仅仅是求解的方程更为复杂。最后,对三维程序进行模块化设计,并利用已经搭建的FDTD的基本框架,对微带电路建模与仿真方法进行具体的阐述,并给出程序的每一部分细节,使读者能够对微带电路的分析有一个全面的认识,并可以应用到其他结构的分析上。

本书可供从事微波工程电磁问题领域的相关人员参考,也可作为高等院校相关专业高年级本科生和研究生的教学参考书。


【目  录】

1章绪论

1.1麦克斯韦方程回顾

1.2时域有限差分法概述

1.3时域有限差分法的三要素

1.4 FDTD算法的优点与应用

1.5 FDTD算法的研究进展

2FDTD方法的一维电磁仿真

2.1一维自由空间公式

2.2 FDTD方法的稳定性

2.3一维条件下的吸收边界

2.4电磁波在电介质中传播

2.5电磁波在有耗媒质中传播

2.6引入电通量密度的仿真计算

2.7色散媒质的仿真模型

2.8基于Z变换的仿真模型及计算

2.9非磁化等离子体的仿真计算

2.10洛伦兹媒质的仿真计算

2.11人体肌肉组织的仿真计算

2.12左手介质的仿真计算

3FDTD二维电磁仿真

3.1二维中的时域有限差分法

3.2完美匹配层

3.3矩阵变换

3.4总场和散射场

3.5左手介质的电磁模型

4FDTD三维电磁仿真

4.1 自由空间的公式表达

4.2三维完美吸收边界

4.3三维空间中的总场和散射场

4.4微带传输线的平面激励源的设置

5章激励源与时频变换

5.1 FDTD仿真中的常用激励源

5.2时频变换

6FDTD程序模块化设计

6.1散射体的定义

6.2材料网格的创建

7章有源及无源集总元件

7.1集总元件的FDTD方程

7.2集总元件的定义、初始化和仿真

8章微带电路FDTD建模与仿真

8.1微带等效参数的计算

8.2微带低通滤波器FDTD方法的建模与仿真

8.3微带贴片天线的建模与仿真

附录

附录A Z变换

附录B吸收边界条件推导

附录C Matlab命令

附录D数组维数变换

程序索引

参考文献