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
1603
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!
9LPXhxNwB
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?
Y.I~.66s
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)
q1xSylE
#f(tzPD
附入射场加入代码:
nW]CA~
#xx.yn(7
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
~m<K5K6 V
{
Qa/1*Mb
for (j=0;j<=Jt-1;j++)
MPnMLUB$\
{
KsIHJr7-
for (k=0;k<=Kt-1;k++)
g4q{ ]
{
8Ckd.HKpQ
if ((fai<=Pi/2)&&(fai>=0))//加入的入射场为沿y方向传播的平面波,电场沿z方向振动,磁场沿x方向振动
JcYY*p
{
]0<K^OIY
if ((i>=i_min)&&(i<=i_max)&&(j>=j_min)&&(j<=j_max)&&(k>=k_min)&&(k<=k_max))//此条件为总场区内
~*3Si(4l/
{
xKBi".wA
Z0H_l/g
Ez_inc
[j][k]=-(1e-10)*exp(-pow(-(t1-((i-i_min)*delta_x*sin(theta)*cos(fai)+(j-j_min)*delta_y*sin(theta)*sin(fai)+(k-
?`Z:vqp>Z
*>?N>f"
k_min)*delta_z*cos(theta))/C-3*T)/T,2))*(sin(theta)*cos(a));
4_>;|2
g]h@U&`~u_
Hx_inc
[j][k]=(1e-10)*exp(-pow(-(t1-((i-i_min)*delta_x*sin(theta)*cos(fai)+(j-j_min)*delta_y*sin(theta)*sin(fai)+(k-
8fi'"
;\}dQsX
k_min)*delta_z*cos(theta))/C-3*T)/T,2))*(-sin(fai)*cos(a)-cos(theta)*cos(fai)*sin(a))/eta0;
ylos6]zS8
(D[~Z!
Ez_inc_1
[j][k]=-(1e-10)*exp(-pow(-(t2-((i-i_min)*delta_x*sin(theta)*cos(fai)+(j-j_min)*delta_y*sin(theta)*sin(fai)+(k
6wpu[
Cm8h b
-k_min)*delta_z*cos(theta))/C-3*T)/T,2))*(sin(theta)*cos(a));
;yqHt!N
D"$ 97
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-
n}Eu^^d
7./WS,49
k_min)*delta_z*cos(theta))/C-3*T)/T,2))*(-sin(fai)*cos(a)-cos(theta)*cos(fai)*sin(a))/eta0;
#\N8E-d
).GM0-y
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
WYRC_U7
,Vj&
-k_min)*delta_z*cos(theta))/C-3*T)/T,2))*(sin(theta)*cos(a));
@?J7=}bzz
v B~VJKD
  ..
A-m IWTa
3d;J"e+?
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,:(
GHLFn~z@XJ
但是我觉得这些在模型上也很好把握的啊。
/_expSPHl
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。
!.iFU+?V
F#Pn]
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。
t]vv&vk>
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。
* #z@b
5i{J0/'Xu)
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!
+uNMyVH
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。
<?;KF2A({
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。
Yic4|N?u
总场内部为0?。。。
_Q b].~
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。
1l.HQ IS
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。
T7?z0DKi
不知道你理解了没?
K@"B^f0mU
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。
&}_tALg
9S5C{~P4
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?
AG Gxx?I
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.XMeB
<,&t}7M/:
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