隨機(jī)FDTD方法及其在等離子鞘套中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)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(jī)特性,隨機(jī)媒質(zhì)中機(jī)媒陰中的電波傳播特性一直以來(lái)為人們所關(guān)注。蒙特卡洛方法是研究隨機(jī)媒質(zhì)中電波傳播統(tǒng)計(jì)特性的一個(gè)重要手段,但是該方法需要通過(guò)對(duì)大址樣本進(jìn)行計(jì)算進(jìn)而獲得場(chǎng)量的統(tǒng)計(jì)特性(均值和方差),當(dāng)采用時(shí)域有限差分方法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行計(jì)第時(shí),由于單次FDTD時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)大,導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng),效率低:與之相比,近年發(fā)展的隨機(jī)時(shí)域有限差分方法(Stoochastic Finite-Difference Time-Domain,S-FDTD)將媒質(zhì)的隨機(jī)特性(方差)直接代入電磁培迭代中,只需一次計(jì)算便可獲得場(chǎng)值的統(tǒng)計(jì)特性,極大的提高了計(jì)算效率。本文對(duì)S-FDTD方法及其吸收邊界的實(shí)現(xiàn)形式進(jìn)行可深入研究,將普通媒質(zhì)的S-FDTD方法擴(kuò)展到色散媒質(zhì)中,并分析了等離于鞘套中電子密度隨機(jī)特特性對(duì)電波傳播的影響,本文的主要工作如下:1、將坐標(biāo)伸縮完全匹配層(Stretuhcd Cnordinate Perfecty Matched Layer,SC-PML)吸收邊界條件應(yīng)用到了 S-FDTD中,改善了傳...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 隨機(jī)媒質(zhì)中電磁場(chǎng)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?jī)?nèi)容
2 S-FDTD方法簡(jiǎn)介
2.1 傳統(tǒng)FDTD方法簡(jiǎn)介
2.2 S-FDTD方法的基本原理
2.2.1 S-FDTD方法的理論及實(shí)現(xiàn)方法
2.2.2 S-FDTD方法的基本公式推導(dǎo)
2.3 蒙特卡洛方法
2.4 本章小結(jié)
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(biāo)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(shí)例
3.3.1 吸收效果驗(yàn)證
3.3.2 蒙特卡洛方法對(duì)S-FDTD的驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
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(jiǎn)介
4.1.2 PLRC方法的更新方程簡(jiǎn)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(shí)例及蒙特卡洛驗(yàn)證
4.3 本章小結(jié)
5 S-FDTD方法在等離子鞘套中的應(yīng)用
5.1 等離子鞘套簡(jiǎn)介
5.2 等離子鞘套模型
5.3 S-FDTD仿真及蒙特卡洛驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在校期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):3098829
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
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摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 隨機(jī)媒質(zhì)中電磁場(chǎng)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?jī)?nèi)容
2 S-FDTD方法簡(jiǎn)介
2.1 傳統(tǒng)FDTD方法簡(jiǎn)介
2.2 S-FDTD方法的基本原理
2.2.1 S-FDTD方法的理論及實(shí)現(xiàn)方法
2.2.2 S-FDTD方法的基本公式推導(dǎo)
2.3 蒙特卡洛方法
2.4 本章小結(jié)
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(biāo)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(shí)例
3.3.1 吸收效果驗(yàn)證
3.3.2 蒙特卡洛方法對(duì)S-FDTD的驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
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(jiǎn)介
4.1.2 PLRC方法的更新方程簡(jiǎn)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(shí)例及蒙特卡洛驗(yàn)證
4.3 本章小結(jié)
5 S-FDTD方法在等離子鞘套中的應(yīng)用
5.1 等離子鞘套簡(jiǎn)介
5.2 等離子鞘套模型
5.3 S-FDTD仿真及蒙特卡洛驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 展望
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