自20世纪70年代第一款粒子模拟软件MAGIC研制以来,粒子模拟软件日益成熟,数值模拟方法在研制真空电子设备方面发挥着越来越关键的作用,它为真空电子设备的验证和优化,缩短研发周期,减少整管硬件实验和经费开销,实现真空电子设备的“一次成功”奠定良好的基础。许多真空电子设备是利用永磁结构产生磁场,然而大多数的粒子模拟软件是通过导入磁场数据来设置静磁场的,其自身并没有计算永磁结构的模块,这样就加大了模拟计算难度。因此,在我校自主开发的全电磁粒子模拟软件CHIPIC中实现永磁结构的计算模块就有着很重要的现实意义。CHIPIC采用的是时域有限差分(FDTD)和粒子模拟(PIC)算法。论文首先研究了时域有限差分算法和永磁体的有限差分格式,讨论了静磁场在不同情况下的边界条件以及将永磁差分格式与时域有限差分算法相结合,将这一理论运用到CHIPIC软件开发之中,添加了永磁结构计算模块。然后通过模拟计算了几种不同类型的永磁结构,将CHIPIC模拟得到的结果与采用其它成熟软件模拟得到的结果相比对,并与永磁结构相关实验数据比较,以验证计算结果的正确性和准确性。对CHIPIC软件中所添加的永磁计算模块进行数值模拟研究与对比测试,结果表明,永磁计算模块能够很好的模拟永磁结构所产生的静磁场,并能正确的反应磁介质对静磁场的影响。这为设计与模拟真空电子设备中的永磁系统增添了一种途径。