基于面中心立方体(FCC)网格的电磁建模方法研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:wumingshan2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在1966年,Yee在国际上第一次提出了时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,简称FDTD)方法这一概念。从1966年Yee提出这一概念之后。时域有限差分方法发展的非常迅速,每年发表的关于FDTD方法的文章也多不胜数,且其在许多科研领域以及工程问题上都得到了广泛的应用。这种方法的优点就是它的表达式简单明了,容易理解,而且对于时域中的电磁特性它也能进行比较直观地描述。FDTD方法本身也在不断完善和发展。计算机技术的不断进步与发展同时给FDTD方法也带来了极大的便利。但是,FDTD方法也有其局限性。由于Yee元胞网格本身的特性在FDTD方法中会产生各向异性的问题,其精度也会因为这个问题降低。这里,研究了一种不同于Yee元胞的新的计算网格。这种新的网格的全称是面中心立方体网格(Face Center Cube Mesh,FCC网格)。相较与Yee元胞来说,FCC网格的FDTD方法有着良好的各向同性效果以及稳定性条件。此外,计算精度也相应的得到了提高。本文研究了FCC网格的FDTD(FCC-FDTD)方法的吸收边界条件和近远场外推边界条件。并给出算例验证。首先,通过研究背景的介绍引入面中心立方体(FCC)网格。并且简要地介绍了面中心立方体(FCC)网格的电磁场的空间分布并且给出了FCC-FDTD方法的基本电磁场迭代式。其次,研究了基于FCC网格的FDTD方法的单轴各向异性介质完全匹配层(Uniaxially Anisotropic Media Perfectly Matched Layer,UPML)吸收边界。通过UPML的基本理论,分析了在二维以及三维情况下的各个棱边区和角顶区的介质参数分布。然后在该理论的基础下详细地推导出基于FCC-FDTD方法的UPML吸收边界电场迭代式和磁场迭代式。为了验证算法的正确性,本文给出了在三种不同情况下的算例进行验证。分别是:仅仅只有UPML吸收边界的情况下的算例和连接边界加上吸收边界时的算例以及与传统的FDTD方法的UPML吸收边界相比较的相对误差的算例。三种情况下的仿真结果都验证了此方法的正确性。最后,研究了基于FCC网格的FDTD方法的近远场的外推边界条件,在惠更斯原理的基础下推导了三维瞬态场的近场外推远区场的边界条件。然后通过仿真研究计算金属球的单站RCS(Radar scattering cross section,雷达散射截面)来验证基于FCC-FDTD的近远场边界条件的正确性。
其他文献
甘蔗制糖包括多个工艺环节,甘蔗制糖的过程质量分析一直是制糖业的重要工作。清汁是甘蔗制糖的过程产物,锤度是重要的质量分析指标。传统的测量方法,需要抽样进行实验室测定,
对于未达成最终划界协议的争议海域当事国来说,随着技术的进步与资源需求的增大,对争议海域会有矿产资源开发或地震勘测的需求,但是不论是哪种需求,当事国都应遵循相应的义务。遵循的义务主要体现在《联合国海洋法公约》第74条第3款与第83条第3款中,这两项相同的条款规定了海岸相向或相邻国家间专属经济区和大陆架划定界限之前应当遵循的两项义务,即积极义务与消极义务。积极义务规定的表述为“尽一切努力作出实质性的临
PPP是我国目前在基础设施和公共服务领域运用较多的模式之一,在解决地方债务危机,克服政府失灵和市场失灵,促进城乡发展方面具有重要作用。我国中央和地方相继出台了一系列规
热辐射光源通常被认为是不相干光源,它们的特点是宽光谱和准各向同性辐射。但是,光谱选择性和空间选择性光源对于提高热转换系统的效率是及其重要的,例如太阳能电池和热光伏
在当今社会高速发展的今天,聚合物材料已经成为一种使用频率高、应用范围广的材料。在聚合物实际加工的过程中,其松弛行为的变化无时不刻影响加工制品的固化时间以及固化后制
聚合物电解质以凝胶状存在,可以很好的解决常规锂离子电池安全性问题。为满足聚合物电池的商业应用,提升聚合物电解质电化学性能成为有效途径。我们以加入填充物为改性聚合物
党的十八大报告指出:“要坚决维护中央权威,思想上政治上行动上同党中央保持高度一致。”而后,党的十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中强调:“坚决维护中央权威,保证政令畅通。”党的十八届六中全会再次强调:“坚决维护党中央权威,保证全党令行禁止,是党和国家前途命运所系,是全国各族人民根本利益所在,是加强和规范党内政治生活的重要目的。”在十九大报告中,习近平总书记指出要加强
在2013年的中菲南海仲裁案中,海牙常设仲裁法院利用《联合国海洋法公约》第121条岛屿制度中对岩礁规定的不足之处,将南沙群岛中最大的岛屿——太平岛,从全权岛屿的地位降格为不能领海享有、毗连区、专属经济区等全部海洋权利的“岩礁”,并由此进一步认定南海诸岛中不存在任何能主张超过领海范围权利的海洋地形。追根溯源,正是《联合国海洋法公约》第121条第3款“岩礁条款”的语焉不详,才给了仲裁庭任意解释的可乘之
阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)是一种渐行性神经退行性疾病,主要病理学特征包括β-淀粉样蛋白过度沉积形成的Aβ斑块、过度磷酸化tau蛋白(pTau)形成的神经元纤维缠结和神经元的丢失。近年来科学家们对AD的治疗策略进行了很多尝试,但到目前为止获批的AD药物均只能在一定程度上缓解病情,并不能治愈或者阻断AD病程发展。因此,临床对预防和治疗AD的新药需求极为迫切。免疫治疗手
CNS再生能力明显低于周围神经系统(PNS),是由于神经元成熟过程中,轴突延伸能力逐渐萎缩,如何唤醒神经元再生能力,恢复神经功能是急需解决的难题。文献表明,神经损伤后,神经元内Src的磷酸化受到抑制,从而影响突起的形成和生长,激活的Src还通过F-actin骨架调节高尔基体的结构与亚细胞定位,避免高尔基体的裂解,但其作用机制不清。激活的Src家族相关蛋白YAP,可促进ANLN的表达,稳定F-act