由于時(shí)域有限差分算法（Finite-Difference Time-Domain,FDTD）受Courant-Friedrichs-Lewy（CFL）條件的限制,不適用于仿真一些精細(xì)結(jié)構(gòu)的器件。因此,多種無(wú)條件穩(wěn)定算法被提出,其中Crank-NicolsonFDTD（CN-DDTD）算法不需要將一個(gè)時(shí)間步分裂成幾個(gè)子時(shí)間步,節(jié)約了內(nèi)存,簡(jiǎn)化了步驟,但是要計(jì)算大型的稀疏矩陣。為了提高計(jì)算效率,Sun等人采用Douglas-Gunn（DG）法先將復(fù)雜的稀疏矩陣轉(zhuǎn)化為三對(duì)角矩陣,再通過(guò)追趕法求解電磁場(chǎng)分量的值。同時(shí)完全匹配層（Perfect Matched Layer,PML）作為最好的吸收邊界條件,經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展已日益成熟。其中復(fù)頻率偏移完全匹配層（CFS-PML）是目前性能最好的一種完全匹配層,應(yīng)用前景廣泛。本論文的主要內(nèi)容是提出了兩種用于截?cái)嗟掳�、洛倫茲、德魯�(shù)氯N介質(zhì)模型基于 Crank-Nicolson Douglas-Gunn（CNDG）的 CFS-PML 算法。這三種介質(zhì)模型可以模擬大多數(shù)各向同性的色散介質(zhì),分析電磁波在各向同性色散介質(zhì)中的傳播方法主要有分段線性遞歸卷積法（... 

【文章來(lái)源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－６?ＰＭＬ邊界參數(shù)設(shè)置??根據(jù)阻抗匹配條件，ＰＭＬ層角域和邊域的參數(shù)設(shè)置如上圖所示，這樣平面??

＼?／?／?／??ＰＭＬ（＾，ａｖｌ，ａｎｉｙｌ）?＾?ＰＭＬ（０，０，，ａｍｙｌ）?／?ＰＭＬ（ａｉ：，〇－ｒａ２，??理想導(dǎo)體邊界一＇??圖２－６?ＰＭＬ邊界參數(shù)設(shè)置??根據(jù)阻抗匹配條件，ＰＭＬ層角域和邊域的參數(shù)設(shè)置如上圖所示，這樣平面??波穿過(guò)分界面時(shí)均無(wú)反射。??Ｉ?｜６｜６｜〇｜６｜６｜??ｐｍｌ?；?］〇〇〇〇〇．?＂?Ｅｉ??Ｉ?＂ｏｏｏｏｏ＾?ｔ?Ｅｙ??“〇‘〇“〇“〇‘５‘???＞?＞?＞?？——＾—??白由空間??ｉ＝Ｉ?ＰＭＬ?｜???？Ｘ??圖２－７右上角區(qū)域的網(wǎng)格劃分??２．?ＰＭＬ的剖分方法??ＰＭＬ介質(zhì)層的剖分網(wǎng)格和計(jì)算域的剖分網(wǎng)格完全一致，而且也采用相同的??中心差分格式，如圖２－７所示。事實(shí)上，ＰＭＬ方程對(duì)計(jì)算域也同樣適用，因?yàn)??ＰＭＬ本質(zhì)上也是一種介質(zhì)。唯－的區(qū)別是計(jì)算域里是電導(dǎo)率均勻的普通介質(zhì)，??而ＰＭＬ的電導(dǎo)率是呈指數(shù)形式變化的特殊的介質(zhì)層。因此，計(jì)算域和介質(zhì)層的??２３??

圖４－２?ＦＤＴＤ－ＣＦＳ－ＰＭＬ和不同ＣＦＬＮ的ＣＮＤＧ－ＣＦＳ－ＰＭＬ截?cái)嗟掳萁橘|(zhì)的相對(duì)反射誤差時(shí)??域圖??＾?Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ?ＦＤＴＤ－ＣＦＳ－ＰＭＬ??


本文編號(hào)：3567056