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有限元法(FEM)因其对复杂结构的建模能力而被广泛应用于求解多物理场问题(包括电磁问题)，不仅在频域下该方法得到充分发展，在时域方面，这些年也发展了时域有限元方法(TDFEM)。时域有限元方法和有限元方法的求解过程相似， TDFEM比FEM多了时间离散过程，即该方法既要对空间进行离散，也要对时间进行离散。TDFEM既能对复杂几何结构模型进行模拟计算，又能通过对计算结果进行离散时间的傅里叶变换从而得到目标结构的宽频带电磁特性。TDFEM能够有效解决时域有限差分法(FDTD)对于复杂几何结构的建模局限性问题，并且和FEM相比通过一次求解能够得到目标的宽频带电磁特性。 本文从有限元法理论出发，运用FEM计算求解谐振腔本征问题和矩形波导电磁传输问题。在编程实现该方法的过程中，由于涉及的矩阵维数比较大，通过稀疏存储的方式对其进行存储和运算，减少计算机内存的同时也提高计算效率。为了将空间中场可视化，本文通过VTK和VisIt相结合的手段画出三维结构中的场云图。 在对FEM研究的基础上，对时域有限元方法理论进行公式推导，并通过数值算例来验证该方法。数值算例的具体内容包括： 1、通过时域有限元方法完成对谐振腔本征问题的分析，计算得到谐振腔中非零最低模场随时间变化的结果。进一步通过加密网格计算分析结果的收敛性。 2、通过时域有限元方法完成对矩形波导中场分布问题的计算。采用吸收边界条件对波导进行边界截断，在端口面加激励源，计算得到矩形波导中场随时间变化情况。将计算的场可视化与CST仿真结果进行对比，并对矩形波导的电磁传输特性进行分析。 3、在吸收边界条件对波导出射端口面进行截断的基础上，采用完全匹配层(PML)边界条件来代替吸收边界条件。将TDFEM计算的场可视化与CST仿真结果进行对比，并将求解结果和吸收边界条件对波导截断的计算结果进行比较，分析PML条件截断边界的优势。 4、通过高斯脉冲激励加源的方式，运用TDFEM完成计算求解矩形波导和矩形窗结构的宽频带电磁传输特性。