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时域有限差分电磁仿真软件的三维网格剖分及其设计

作　者: 张秋菊
导　师: 王秉中
学　校: 电子科技大学
专　业: 无线电物理
关键词: 时域有限差分法(FDTD) 电磁场仿真网格剖分 DXF 文件
分类号: O441
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

随着电磁理论的发展和计算机性能的不断提高,计算电磁学在最近几年得到了长足的发展。其中,时域有限差分法(FDTD)由于其独特的性能和优点得到了越来越广泛的应用和重视。本文首先简要介绍了FDTD 的特点及应用,说明其作为通用电磁仿真工具的可行性,并且对目前相关软件的内外部结构及特点做了比较和分析,说明了本工作的意义和特点。第二章我们介绍了FDTD 算法的基本原理以及差分格式、解的稳定性条件、吸收边界条件、激励源等相关技术。第三章主要介绍了网格剖分器的开发、界面的制作、数据的提取、软件总体设计的说明,以便于用户更深入的了解软件。在第四章,我们给出详细的用户使用说明。众所周知,软件测试是软件工程必不可少的重要环节,因此在论文的第五章选择了几个具有代表性的实例对软件进行了测试,并对结果进行了分析和评价,指出了软件的某些不足之处。最后是结论,包括本文的工作总结及对后期工作的思考。

全文目录

第一章引言  8-21
  1.1 时域有限差分法的发展及应用  9-12
    1.1.1 时域有限差分法的发展  9-10
    1.1.2 时域有限差分法的特点  10-11
    1.1.3 时域有限差分法的应用  11-12
  1.2 目前相关软件动态  12-19
    1.2.1 各软件的特点和主要应用范围  13-16
    1.2.2 各软件优缺点比较与分析  16-19
  1.3 本文工作的特点及意义  19-21
第二章时域有限差分法的基本原理  21-42
  2.1 有限差分的概念  21-22
  2.2 时域有限差分法的基本原理  22-42
    2.2.1 Yee 差分格式  23-26
    2.2.2 环路积分解释  26-28
    2.2.3 稳定性条件  28-29
    2.2.4 吸收边界条件  29-34
    2.2.5 非均匀渐变网格  34-39
    2.2.6 激励源技术  39-42
第三章软件设计  42-67
  3.1 设计说明  42-43
    3.1.1 总体设计  42
    3.1.2 接口与运行设计  42-43
  3.2 程序描述  43-67
    3.2.1 前处理模块  43-61
    3.2.2 核心计算模块  61-65
    3.2.3 频域参数的提取方法  65-66
    3.2.4 后处理模块  66-67
第四章用户使用说明  67-84
  4.1 计算参数选取  67
  4.2 软件功能简介  67-68
  4.3 软件使用说明  68-84
    4.3.1 仿真结构描述  69
    4.3.2 参数输入  69-84
第五章软件测试  84-94
  5.1 软件测试定义  84-85
  5.2 软件测试实例  85-94
    5.2.1 传输问题  86-89
    5.2.2 辐射问题  89-91
    5.2.3 散射问题  91-94
第六章结论  94-96
  6.1 本文工作的总结  94-95
  6.2 对后期工作的思考  95-96
附录  96-99
  附录一: 计算微带线传输特性的输入参数文件  96
  附录二: 微带低通滤波器的输入参数文件  96-97
  附录三: 贴片天线辐射问题分析的输入参数文件  97-98
  附录四: 计算空心导体方柱RCS的输入参数文件#Coefficient  98-99
参考文献  99-102
致谢  102-103
个人简历  103
硕士研究生期间研究成果  103

时域有限差分电磁仿真软件的三维网格剖分及其设计

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