截斷各向異性介質(zhì)的修正NPML吸收邊界條件
本文選題:各向異性介質(zhì) + 時域有限差分方法 ; 參考:《電波科學(xué)學(xué)報》2017年02期
【摘要】:基于各向異性介質(zhì)中的時域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)方法及近似完全匹配層(Nearly Perfect Match Layer,NPML)原理,提出一種截斷各向異性介質(zhì)的修正的NPML吸收邊界條件.通過對Maxwell旋度方程中的空間偏導(dǎo)數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)拉伸并結(jié)合空間插值方法,推導(dǎo)出易于在FDTD方法中實現(xiàn)的吸收邊界公式.計算了電偶極子輻射場的反射誤差,驗證了這種吸收邊界截斷二維各向異性介質(zhì)的有效性.三維算例中數(shù)值模擬了時諧場的相位分布,以及不同網(wǎng)格NPML吸收層隨時間變化的反射誤差.數(shù)值結(jié)果表明NPML吸收邊界能有效吸收各向異性介質(zhì)中的電磁波.
[Abstract]:Based on Finite-Difference Time-Domain FDTD (FDTD) method in anisotropic media and the near-perfect match NPMLs principle, a modified NPML absorbing boundary condition is proposed to truncate anisotropic media. By stretching the space partial derivative in Maxwell's curl equation and combining the spatial interpolation method, the absorbing boundary formula which is easy to realize in FDTD method is derived. The reflection error of the electric dipole radiation field is calculated and the validity of the absorption boundary truncation of the two-dimensional anisotropic medium is verified. The phase distribution of the time-harmonic field and the reflection error of NPML absorption layer with different grids are numerically simulated. Numerical results show that NPML absorbing boundary can effectively absorb electromagnetic waves in anisotropic media.
【作者單位】: 江蘇大學(xué)理學(xué)院;江蘇大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與通信工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(No.61601205) 江蘇省自然科學(xué)基金(BK20160541,BK20150528) 江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項目(16KJB140003)
【分類號】:O241.8;O441
【相似文獻(xiàn)】
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9 朱n絳,
本文編號:2012671
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