近年來,為了弱化Courant-Friedrichs-Lewy（CFL）穩(wěn)定性條件對(duì)有限時(shí)域差分算法（finite-difference time-domain,FDTD）的影響,無條件穩(wěn)定FDTD算法和弱條件穩(wěn)定FDTD算法相繼被提出,提高了計(jì)算效率,拓寬了FDTD算法在具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜問題中的應(yīng)用。然而計(jì)算效率的提高伴隨著計(jì)算精度的降低,因而近年來,對(duì)無條件穩(wěn)定FDTD算法和弱條件穩(wěn)定FDTD算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和計(jì)算精度提高成為了FDTD算法領(lǐng)域重要的研究方向。本文主要基于無條件穩(wěn)定FDTD算法和弱條件穩(wěn)定FDTD算法的特性,首先提出了兩種加載集總元件的無條件穩(wěn)定FDTD算法,然后提出了一種新型四步弱條件穩(wěn)定FDTD算法,并且提出了幾種優(yōu)化弱條件穩(wěn)定FDTD算法,同時(shí),拓展了弱條件穩(wěn)定FDTD算法在開放域問題中的應(yīng)用。工作內(nèi)容主要分為以下幾個(gè)方面:（一）基于五步LOD（Locally-One-Dimensional）-FDTD方法加載集總電容,提出加載集總電容的五步LOD-FDTD算法,然后基于六步SS（Split-Step）-FDTD算法加載集總電阻,提出了加載集總電阻的六步SS-... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：110 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 ADI-FDTD算法
        1.2.2 SS-FDTD算法
        1.2.3 LOD-FDTD算法
        1.2.4 HIE-FDTD算法
        1.2.5 WCS-FDTD算法
    1.3 研究現(xiàn)狀分析
    1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容與寫作安排
第二章 FDTD算法基本理論
    2.1 引言
    2.2 無條件穩(wěn)定FDTD算法簡(jiǎn)介
        2.2.1 ADI-FDTD算法
        2.2.2 SS-FDTD算法
    2.3 弱條件穩(wěn)定FDTD算法簡(jiǎn)介
        2.3.1 HIE-FDTD算法
        2.3.2 One-Step Leapfrog HIE-FDTD算法
        2.3.3 寬松HIE-FDTD算法
        2.3.4 WCS-FDTD算法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 加載集總元件的無條件穩(wěn)定FDTD算法研究
    3.1 引言
    3.2 加載集總電容的五步LOD-FDTD算法
        3.2.1 加載集總電容的五步LOD-FDTD算法的基本公式
        3.2.2 加載集總電容的五步LOD-FDTD算法的穩(wěn)定性分析
        3.2.3 加載集總電容的五步LOD-FDTD算法的數(shù)值仿真結(jié)果分析
    3.3 加載集總電阻的六步SS-FDTD算法
        3.3.1 加載集總電阻的六步SS-FDTD算法的基本公式
        3.3.2 加載集總電阻的六步SS-FDTD算法的穩(wěn)定性分析
        3.3.3 加載集總電阻的六步SS-FDTD算法的數(shù)值仿真結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 四步三維HIE-FDTD算法及其優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 四步三維HIE-FDTD算法的推導(dǎo)
    4.3 四步三維HIE-FDTD算法的數(shù)值穩(wěn)定性
    4.4 四步三維HIE-FDTD算法的數(shù)值色散特性
    4.5 四步三維HIE-FDTD算法的數(shù)值仿真結(jié)果分析
    4.6 優(yōu)化四步三維HIE-FDTD算法
        4.6.1 優(yōu)化四步三維HIE-FDTD算法的基本公式
        4.6.2 優(yōu)化四步三維HIE-FDTD算法的數(shù)值穩(wěn)定性
        4.6.3 優(yōu)化四步三維 HIE-FDTD 算法的各向異性參數(shù)的確定
        4.6.4 優(yōu)化四步三維HIE-FDTD算法的數(shù)值色散特性
        4.6.5 優(yōu)化四步三維HIE-FDTD算法的數(shù)值結(jié)果分析
    4.7 四步三維HIE-FDTD算法的NPML吸收邊界
        4.7.1 四步NPML-HIE-FDTD算法的基本公式
        4.7.2 四步NPML-HIE-FDTD算法的數(shù)值仿真結(jié)果分析
    4.8 本章小結(jié)
第五章 優(yōu)化寬松HIE-FDTD算法
    5.1 引言
    5.2 優(yōu)化寬松HIE-FDTD算法的公式推導(dǎo)
    5.3 優(yōu)化寬松HIE-FDTD算法的數(shù)值穩(wěn)定性
    5.4 優(yōu)化寬松 HIE-FDTD 算法的各向異性參數(shù)的確定
    5.5 優(yōu)化寬松HIE-FDTD算法的數(shù)值色散特性
    5.6 優(yōu)化寬松HIE-FDTD算法的數(shù)值結(jié)果分析
    5.7 寬松HIE-FDTD算法的NPML吸收邊界
        5.7.1 寬松NPML-HIE-FDTD算法的基本公式
        5.7.2 寬松NPML-HIE-FDTD算法的數(shù)值仿真結(jié)果分析
    5.8 本章小結(jié)
第六章 優(yōu)化ONE-STEP LEAPFROG HIE-FDTD算法
    6.1 引言
    6.2 優(yōu)化One-Step Leapfrog HIE-FDTD算法的公式推導(dǎo)
    6.3 優(yōu)化One-Step Leapfrog HIE-FDTD算法的數(shù)值穩(wěn)定性
    6.4 優(yōu)化One-Step Leapfrog HIE-FDTD算法的各向異性參數(shù)的確定
    6.5 優(yōu)化One-Step Leapfrog HIE-FDTD算法的數(shù)值色散特性
    6.6 優(yōu)化One-Step Leapfrog HIE-FDTD算法的數(shù)值仿真結(jié)果分析
    6.7 加載NPML吸收邊界的兩步HIE-FDTD算法
        6.7.1 兩步NPML-HIE-FDTD算法的基本公式
        6.7.2 兩步NPML-HIE-FDTD算法的數(shù)值仿真結(jié)果分析
    6.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]計(jì)算電磁學(xué)中時(shí)域有限差分方法的研究[D]. 肖飛.電子科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]三維ADI-FDTD和WCS-FDTD方法的研究[D]. 牛帥.南京航空航天大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3191946