TDIE-FDTD混合法及其在時域電磁場分析中的應(yīng)用.pdf

1、本文所研究的主要內(nèi)容是導(dǎo)體和鄰近的非均勻介質(zhì)與時域電磁波相互作用的數(shù)值分析問題。例如脈沖電壓激勵的任意彎曲線天線與人體之間相互耦合的數(shù)值仿真。 經(jīng)典的時域有限差分法(FDTD)在分析復(fù)雜媒質(zhì)中的時域電磁場問題方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，但卻難以對任意彎曲細(xì)導(dǎo)線等具有復(fù)雜幾何形狀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確模擬。傳統(tǒng)的時域積分方程法(TDIE)能夠?qū)θ我鈳缀涡螤畹膶?dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬，但將其用于分析寬頻帶電磁波與非均勻介質(zhì)體的相互作用時，卻面臨計(jì)算代

2、價高昂的問題。 TDIE/FDTD混合方法充分利用了TDIE適合于模擬天線輻射，而FDTD適合于模擬時域電磁波在復(fù)雜介質(zhì)中傳播的特點(diǎn)，并考慮了天線與非均勻介質(zhì)體之間的直接耦合，能夠?qū)μ炀€與近距離非均勻介質(zhì)體之間相互耦合的時域問題進(jìn)行準(zhǔn)確而有效的仿真計(jì)算。 1．對色散介質(zhì)的時域有限差分法，即與頻率相關(guān)的時域有限差分法((FD)<'2>TD)，進(jìn)行了深入研究。利用3mm真實(shí)人體模型，對人體與平面電磁脈沖的作用進(jìn)行了計(jì)算。

3、 2．本文提出了一種新的用于分析非均勻色散介質(zhì)瞬態(tài)散射的時域積分方程解法，該方法以電位移矢量D為未知量，在時間步進(jìn)過程中利用本構(gòu)關(guān)系式的微分形式計(jì)算電場強(qiáng)度E值，避免了卷積解法中復(fù)雜的時域卷積積分。 3．提出了一種新的時間基函數(shù)：六點(diǎn)時間基函數(shù)，用于本文所提出的非均勻色散介質(zhì)TDIE新算法。 4．本文提出一種細(xì)線導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的TDIE方法中多條細(xì)線交叉點(diǎn)電流的新處理方法，該方法程序?qū)崿F(xiàn)簡單而有效。 5．對時域積分