隨機FDTD方法及其在等離子鞘套中的應用
發(fā)布時間:2021-03-25 02:15
自然界訐多媒質(zhì)的電參數(shù)往往具有隨機特性,隨機媒質(zhì)中機媒陰中的電波傳播特性一直以來為人們所關注。蒙特卡洛方法是研究隨機媒質(zhì)中電波傳播統(tǒng)計特性的一個重要手段,但是該方法需要通過對大址樣本進行計算進而獲得場量的統(tǒng)計特性(均值和方差),當采用時域有限差分方法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)對每個樣本進行計第時,由于單次FDTD時間開銷大,導致整個計算耗時長,效率低:與之相比,近年發(fā)展的隨機時域有限差分方法(Stoochastic Finite-Difference Time-Domain,S-FDTD)將媒質(zhì)的隨機特性(方差)直接代入電磁培迭代中,只需一次計算便可獲得場值的統(tǒng)計特性,極大的提高了計算效率。本文對S-FDTD方法及其吸收邊界的實現(xiàn)形式進行可深入研究,將普通媒質(zhì)的S-FDTD方法擴展到色散媒質(zhì)中,并分析了等離于鞘套中電子密度隨機特特性對電波傳播的影響,本文的主要工作如下:1、將坐標伸縮完全匹配層(Stretuhcd Cnordinate Perfecty Matched Layer,SC-PML)吸收邊界條件應用到了 S-FDTD中,改善了傳...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 隨機媒質(zhì)中電磁場FDTD方法的研究現(xiàn)狀
1.2.2 S-FDTD方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 等離子鞘套中電波傳播研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 S-FDTD方法簡介
2.1 傳統(tǒng)FDTD方法簡介
2.2 S-FDTD方法的基本原理
2.2.1 S-FDTD方法的理論及實現(xiàn)方法
2.2.2 S-FDTD方法的基本公式推導
2.3 蒙特卡洛方法
2.4 本章小結
3 S-FDTD方法的PML吸收邊界條件
3.1 吸收邊界條件
3.1.1 Mur吸收邊界條件
3.1.2 坐標伸縮完全匹配層
3.2 二維S-FDTD完全匹配層更新方程
3.3 數(shù)值實例
3.3.1 吸收效果驗證
3.3.2 蒙特卡洛方法對S-FDTD的驗證
3.4 本章小結
4 色散媒質(zhì)中的S-FDTD方法
4.1 等離子體的PLRC方法
4.1.1 等離子體簡介
4.1.2 PLRC方法的更新方程簡介
4.2 等離子體中的S-PLRC-FDTD方法
4.2.1 更新方程及PML吸收邊界條件
4.2.2 數(shù)值實例及蒙特卡洛驗證
4.3 本章小結
5 S-FDTD方法在等離子鞘套中的應用
5.1 等離子鞘套簡介
5.2 等離子鞘套模型
5.3 S-FDTD仿真及蒙特卡洛驗證
5.4 本章小結
6 總結與展望
6.1 本文總結
6.2 展望
致謝
參考文獻
在校期間發(fā)表的論文
本文編號:3098829
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【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 隨機媒質(zhì)中電磁場FDTD方法的研究現(xiàn)狀
1.2.2 S-FDTD方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 等離子鞘套中電波傳播研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 S-FDTD方法簡介
2.1 傳統(tǒng)FDTD方法簡介
2.2 S-FDTD方法的基本原理
2.2.1 S-FDTD方法的理論及實現(xiàn)方法
2.2.2 S-FDTD方法的基本公式推導
2.3 蒙特卡洛方法
2.4 本章小結
3 S-FDTD方法的PML吸收邊界條件
3.1 吸收邊界條件
3.1.1 Mur吸收邊界條件
3.1.2 坐標伸縮完全匹配層
3.2 二維S-FDTD完全匹配層更新方程
3.3 數(shù)值實例
3.3.1 吸收效果驗證
3.3.2 蒙特卡洛方法對S-FDTD的驗證
3.4 本章小結
4 色散媒質(zhì)中的S-FDTD方法
4.1 等離子體的PLRC方法
4.1.1 等離子體簡介
4.1.2 PLRC方法的更新方程簡介
4.2 等離子體中的S-PLRC-FDTD方法
4.2.1 更新方程及PML吸收邊界條件
4.2.2 數(shù)值實例及蒙特卡洛驗證
4.3 本章小結
5 S-FDTD方法在等離子鞘套中的應用
5.1 等離子鞘套簡介
5.2 等離子鞘套模型
5.3 S-FDTD仿真及蒙特卡洛驗證
5.4 本章小結
6 總結與展望
6.1 本文總結
6.2 展望
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