登 录
註 冊
论坛
微波仿真网
注册
登录论坛可查看更多信息
微波仿真论坛
>
时域有限差分法 FDTD
>
关于激励源设置问题
发帖
回复
1605
阅读
6
回复
[
求助
]
关于激励源设置问题
离线
beadami
每天进步一点
UID :20649
注册:
2008-11-02
登录:
2011-12-22
发帖:
131
等级:
仿真二级
0楼
发表于: 2009-04-07 10:15:53
主要是有关入射场的设置问题想请教大家。谢谢了!
u!1/B4!'O
我做的是三维ADI-FDTD(基于交变隐式差分方向的时域有限差分法),参阅FDTD的有关入射场加入方法,根据等效原理,在总场-散射场边界处加入入射场,可以使总场区有入射波和散射波,而在散射场区没有入射波。而推导ADI-FDTD在总场边界的电磁场公式,又要涉及到散射点的入射波,这两者是否存在矛盾呢?
`&g:d E(j
程序运行的结果图形显示有误,应该是入射场的加入存在问题,这块一直没有搞明白,是直接加在总场边界处,还是加在总场内部?(我的理解是直接加在总场边界面上,但是这样的话散射场区的点就没有入射波值了,而计算ADI-FDTD在总场边界的电磁场时又要用到这些点的值,也就是距离总场边界外一个网格距离的点)
u~'OcO
YIOR$
附入射场加入代码:
i6>R qP!69
3k{ @.V?]
for (i=0;i<=It-1;i++)//It、Jt、Kt为总的计算区域,包括总场区,散射场区,和吸收边界区
2k+16/T
{
M+ aEma
for (j=0;j<=Jt-1;j++)
=kFuJ x)f
{
Yx1 D)
for (k=0;k<=Kt-1;k++)
Q!$IQJ]|Y
{
:s*>W$Wp4
if ((fai<=Pi/2)&&(fai>=0))//加入的入射场为沿y方向传播的平面波,电场沿z方向振动,磁场沿x方向振动
4v qNule
{
)w"0w(
if ((i>=i_min)&&(i<=i_max)&&(j>=j_min)&&(j<=j_max)&&(k>=k_min)&&(k<=k_max))//此条件为总场区内
zilaP)5x6
{
j>!sN`dBj
{tt$w>X
Ez_inc
[j][k]=-(1e-10)*exp(-pow(-(t1-((i-i_min)*delta_x*sin(theta)*cos(fai)+(j-j_min)*delta_y*sin(theta)*sin(fai)+(k-
AMTslo
kaFnw(xa
k_min)*delta_z*cos(theta))/C-3*T)/T,2))*(sin(theta)*cos(a));
?}sOG?{
K^H>~`C=
Hx_inc
[j][k]=(1e-10)*exp(-pow(-(t1-((i-i_min)*delta_x*sin(theta)*cos(fai)+(j-j_min)*delta_y*sin(theta)*sin(fai)+(k-
ma]? )1<{
iz`jDa Q|1
k_min)*delta_z*cos(theta))/C-3*T)/T,2))*(-sin(fai)*cos(a)-cos(theta)*cos(fai)*sin(a))/eta0;
(~#G'Hd
e1P7 .n}
Ez_inc_1
[j][k]=-(1e-10)*exp(-pow(-(t2-((i-i_min)*delta_x*sin(theta)*cos(fai)+(j-j_min)*delta_y*sin(theta)*sin(fai)+(k
;BI)n]L
oh\1>3,Ns
-k_min)*delta_z*cos(theta))/C-3*T)/T,2))*(sin(theta)*cos(a));
E5{n?e
n`<U"$*
Hx_inc_1
[j][k]=(1e-10)*exp(-pow(-(t2-((i-i_min)*delta_x*sin(theta)*cos(fai)+(j-j_min)*delta_y*sin(theta)*sin(fai)+(k-
kp`0erJqw
yWHne~!
k_min)*delta_z*cos(theta))/C-3*T)/T,2))*(-sin(fai)*cos(a)-cos(theta)*cos(fai)*sin(a))/eta0;
#:{6b*}
2Xgx*'t\
Ez_inc_2
[j][k]=-(1e-10)*exp(-pow(-(t3-((i-i_min)*delta_x*sin(theta)*cos(fai)+(j-j_min)*delta_y*sin(theta)*sin(fai)+(k
re uYTH
o!Fl]3F
-k_min)*delta_z*cos(theta))/C-3*T)/T,2))*(sin(theta)*cos(a));
;$;rD0i|
k/#>S*Ne
  ..
u^=@DO'
Gvn : c/m;
未注册仅能浏览
部分内容
,查看
全部内容及附件
请先
登录
或
注册
共
条评分
每天进步一点
离线
gwzhao
方恨少
UID :17098
注册:
2008-08-24
登录:
2019-01-09
发帖:
1374
等级:
荣誉管理员
1楼
发表于: 2009-04-07 13:00:42
我没推导过ADI-FDTD的递推公式,:(
6ZEdihBei
但是我觉得这些在模型上也很好把握的啊。
-yA3 RP
递推ADI-FDTD的时候,说要用到入射场,那你得看看公式一步步怎么推导出来,开始它为什么要加入入射场。
Y^3)!>
LP?P=c
调试一下,总场里面就是真空,这样散射场应该都为0,你运行一下,看看是不是这种现象。
,D8&q?a
如果不是,你看散射场里面哪个变量有问题,迭代的时候,是哪个值在连接边界的时候传出来了,这样就很容易调试的。
fz8h]PZ
DZP*x
我觉得数值模拟最大的好处就是你可以事先根据模型,判断你想要的结果,哪里有问题,也直接找到源头,对三维而言,可能所需要时间长点。
共
条评分
逆流而上
离线
beadami
每天进步一点
UID :20649
注册:
2008-11-02
登录:
2011-12-22
发帖:
131
等级:
仿真二级
2楼
发表于: 2009-04-07 13:33:33
多谢版主的解答!
ovSH}h!
我觉得ADI-FDTD和FDTD的激励源加入方法应该是一样的吧,对于FDTD来说我也有同样的困惑。
@x*.5:[
比如计算总场边界处电场值,Ez(j0)=Ez(j0)|FDTD+delta_t/eps*Hx,inc(j0-0.5)/delta_y,式中要用到Hx,inc(j0-0.5)的值,也就是散射场(j0-0.5)的入射波值,可是这种激励源加入方式不是说入射波只存在于总场区中,散射场区中没有入射波吗?还请版主指点迷津,再次感谢!
共
条评分
每天进步一点
离线
beadami
每天进步一点
UID :20649
注册:
2008-11-02
登录:
2011-12-22
发帖:
131
等级:
仿真二级
3楼
发表于: 2009-04-07 13:37:34
运行时只在总场边界处有值,总场内部应该也有值吧,可是运行结果没有显示,总觉得是平面波加入的有问题,参考了一些书籍和论文,对那部分内容还是不太理解,还请版主多多指点,谢谢!
共
条评分
每天进步一点
离线
gwzhao
方恨少
UID :17098
注册:
2008-08-24
登录:
2019-01-09
发帖:
1374
等级:
荣誉管理员
4楼
发表于: 2009-04-07 15:40:56
你对模型的理解有问题啊。
pM1=UF
总场内部为0?。。。
%g!yccD9
如果没有连接边界,不分总场,散射场,传播的图形应该有的吧。
^- u[q- !
然后再在连接边界的外面减去入射波传播的量就成散射场了。
#($k 3OA
不知道你理解了没?
lO%MyP
感觉边画边说好一点,写不清楚,看样子我表达能力有点弱啊。
[8{_i?wY
Iq^~
这个问题,我记得好像上次谁问我的,问源是直接加,还是先模拟1D,然后再加,其实是一样的。
共
条评分
逆流而上
离线
wq_463
UID :20925
注册:
2008-11-06
登录:
2021-04-22
发帖:
227
等级:
仿真三级
5楼
发表于: 2009-04-07 19:33:09
不知道楼主有没有考虑平面波的极化方向呢?
7qCJ]%)b6
一般来说我们把E面作为极化平面,不知道楼主在三维里面怎么确定极化方向呢?
共
条评分
离线
gwzhao
方恨少
UID :17098
注册:
2008-08-24
登录:
2019-01-09
发帖:
1374
等级:
荣誉管理员
6楼
发表于: 2009-04-07 21:59:08
对平面波而言,三纬也是有解析解的,所以你应该能够知道每一步的值。
a<a&63
O+{pF.P#V
你想一下,如果你自己加平面波,保证传播出去也是平面波,FDTD下面你该怎么实现?
共
条评分
逆流而上
发帖
回复