復(fù)雜目標(biāo)電磁散射的FDTD共形算法研究.pdf

1、時(shí)域有限差分方法(FDTD)是目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用的數(shù)值算法之一。該算法數(shù)學(xué)過程相對簡單，結(jié)合傅里葉變換一次可以得到寬頻帶的電磁信息，特別是處理瞬態(tài)響應(yīng)的相關(guān)問題時(shí)更顯其優(yōu)勢。傳統(tǒng)FDTD方法建模時(shí)的臺階化誤差使該方法的計(jì)算精度受到一定的影響，本文采用共形方法提高FDTD的建模過程和計(jì)算精度。
　　 在共形算法中，對于介質(zhì)曲面，共形網(wǎng)格上電場節(jié)點(diǎn)處的介電常數(shù)和電導(dǎo)率可以利用長度加權(quán)平均得到其等效值；而磁場節(jié)點(diǎn)處的磁導(dǎo)系數(shù)和導(dǎo)磁率利用

2、面積加權(quán)平均得到其等效值。對于帶有介質(zhì)基底薄涂層的共形網(wǎng)格的電磁場遞推式，只是需要修改遞推式系數(shù)中的介質(zhì)參數(shù)。對于理想導(dǎo)體基底薄涂層的共形網(wǎng)格，通過改變電場積分路徑，使FDTD遞推式中包含了涂層體的邊界信息。通過在目標(biāo)邊界處引入等效介質(zhì)參數(shù)，減小了常規(guī)FDTD建模時(shí)的階梯近似誤差，有效地提高了FDTD方法的計(jì)算精度。另外，研究了基于三角面元數(shù)據(jù)涂層目標(biāo)FDTD共形網(wǎng)格生成的方法，并利用算法計(jì)算了復(fù)雜涂層目標(biāo)的電磁散射特性。通過比較得出共