FDTD方法在柱面波及半空间有耗介质散射问题中的应用下载

weixin_39821051 2019-05-14 10:30:13

FDTD方法在柱面波及半空间有耗介质散射问题中的应用
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初始建立仿真文件： 1.建立物理结构几何结构材料特性 2.定义仿真区域边界条件 3.设置激励源（光源） 4.设置监视器至少使用一个时间监视器分析组只记录需要的数据运行与仿真： 1.运行仿真文件分布式并行运算并发式并行运算 2.参数扫描与优化 3.结果分析视觉化器visualize 使用script文本程式光源使用原则 Plane wave：平面波，周期性结构（或非周期结构，但PML阶段产生衍射时）；如各类光栅、超导材料等。 Gaussian/NA source：高斯

MATLAB模拟FDTD的典型介质体散射的仿真(论文12000字)摘要：为了研究电磁波在现实中的传播特点，也为了研究一些计算电磁场的方法，本文介绍了一种目前为止应用广泛的并且发展前景特别好的时域数值计算的方法：时域有限差分算法(FDTD)。时域有限差分法算法是一种基于电磁场微分方程的有效解决电磁场相关问题的数值计算方法，首先，给出了麦克斯韦差分方程的推导，还有数值稳定性和色散性条件的探讨以及边界条...

电磁波在空间中的传播行为，特别是其反射和散射特性，是电磁学研究中的核心问题之一。理解和精确模拟这些特性对于诸多应用领域至关重要，例如雷达系统设计、光纤通信、医学成像以及电磁兼容性分析等。有限差分时域法 (Finite-Difference Time-Domain, FDTD) 作为一种强大的数值计算方法，能够有效地模拟电磁波在各种复杂介质中的传播，并精确捕捉其反射和散射现象。本文将重点讨论基于一维FDTD算法模拟电磁波在空间中的反射和散射，深入探讨其原理、实现方法以及结果分析。

模拟二维介电圆柱体的 Mie 散射。将 FDTD 模拟的角散射结果与解析解进行比较。

如果颗粒在基板上，则必须修改分析的远场部分。Mie 效率定义为横截面与几何面积的比， πr2对于球体（3D）和对2r于圆（2D），并且通常相对于尺寸参数（2πn1/λ)，其中n1是 FDTD 区域的背景指数，对于空气为1。下图显示|E|的平方在XY，XZ和YZ平面中，在最接近脚本中指定的“目标波长”的波长点穿过粒子中心。与其将结果归一化为源功率（对于理想平面波来说，这是无限的，因为它具有无限的范围），不如按源强度进行归一化。此外，较小的网格会产生更高分辨率的场轮廓，从而更好地解析金属界面附近的场。

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