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一个fdtd程序
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RFEDA原创
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一个fdtd程序
离线
holly
UID :3644
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2007-07-03
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2007-07-03
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2
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旁观者
0楼
发表于: 2007-07-03 17:11:49
以下是以一个方柱为例来仿真其散射的波形:
A$J?-
程序如下:
N!af1zj
HqA~q
clear;clc;
"4QD\k5
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
Zdu8axK:
c=3*10^8; % 波速
}~NWOJ3;
f=3*10^9; % 频率
6~8X/ -02
lamda=c/f; % 波长
Oufdi3h
k=2*pi/lamda; % 波数
K./L'Me
KSl@V>!_
epsz=1/(4*pi*9*10^9); % 真空介电常数
J#k.!]r,Y
mu=4*pi*10.^(-7); % 真空磁导率
-hO[^^i9
Z=120*pi; % 真空波阻抗
IqjH
epsilon=1; % 相对介电常数
lJ4&kF=t
sigma=0; % 电导率
=/^{Pn
]K>x:vMKH
N=100; % 网格数量
NK(; -~{P
L=800; % 迭代次数
URxy*)
ddx=lamda/20; % 网格尺寸
z]Mu8
dt=ddx/(2*c); % 时间间隔
J*f..:m
* p,2>[e
ia=N/4; % 总场区域x左
uI&<H T?
ib=3*N/4; % 总场区域x右
:P\RiaZAT
ja=ia; % 总场区域x下
P/~kX_
jb=ib; % 总场区域x上
TSYe~)I
q;qY#wD@
npml=N/8; % PML点数
X7 fJ+Cn
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
2Rs-!G<]
-*"Q-GO
r=2*lamda;
k3B]u.Lo
M=r/(2*ddx);
\kksZ4,
3l''
for i=1:N
IqmQQ_KH
for j=1:N
<nT).S>+
ga(i,j)=1/(epsilon+sigma*dt/epsz); % 求和参量
}?z_sNrDk
gb(i,j)=sigma*dt/epsz; % 求和参量
c9xc@G!
end
zF=E5TL-,4
end
pr"~W8
h*X u/aOg
spread=8; % 脉冲宽度
A^hFRAg4
t0=25; % 脉冲高度
iN@+,]Yjl
is=N/2; % 源的X位置
08 aZU
js=N/2; % 源的Y位置
0RGSv!w
-D30(g{O
ez_inc=zeros(1,N);
%N-f9o8
hx_inc=zeros(1,N);
CXiSin
T,Zfz9{n
ez_low1=0;
g:>Mooxzi
ez_low2=0;
3SWO_
ez_low3=0;
r081.<
ez_low4=0;
b!-F!Lq/+0
`!iVMTp
dz=zeros(N,N); % z方向电荷密度
}c0EGoU}?
ez=zeros(N,N); % z方向电场
Wfyap)y
iz=zeros(N,N); % z方向电场求和参量
g_t1(g*s
hx=zeros(N,N); % x方向磁场
IgU65p
hy=zeros(N,N); % y方向磁场
#1` lJ
ihx=zeros(N,N); % x方向磁场参量
x 3?:"D2
ihy=zeros(N,N); % y方向磁场参量
92K#xM/
:f58JLX
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%PML%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
G8voqP
for i=1:N
OBmmOswg~
gi2(i)=1;
FrBJv<
gi3(i)=1;
ax+P)yz
fi1(i)=0;
N| L Ey
fi2(i)=1;
:%vD hMHa
fi3(i)=1;
`}9j vR5
end
9zK5Y+!
for j=1:N
^qlfdf
gj2(j)=1;
P~"`Og+
gj3(j)=1;
[>tyx{T Ye
fj1(j)=0;
34\:1z+s M
fj2(j)=1;
h,C?%H+/0Q
fj3(j)=1;
$Sfx0?'
end
G_UxR9Qo
c'r7sI%Yi
for i=1:npml+1
$x%VUms
xnum=npml-i+1;
n9Xs sl0
xxn=xnum/npml;
`^7ARr/
xn=0.33*(xxn^3);
;F!wyTF>}
gi2(i)=1/(1+xn);
;\Vi~2!8
gi2(N-i+1)=1/(1+xn);
@`6db
gi3(i)=(1-xn)/(1+xn);
_~b$6Nf!83
gi3(N-i+1)=(1-xn)/(1+xn);
R@)L@M)u;
2m/=0sb\{
xxn=(xnum-0.5)/npml;
#=B~} _
xn=0.25*(xxn^3);
Tp0^dZ M+
fi1(i)=xn;
/_G^d1T1?L
fi1(N-i)=xn;
SecZ5(+=
fi2(i)=1/(1+xn);
hhVyz{u
fi2(N-i)=1/(1+xn);
qc-4;m o
fi3(i)=(1-xn)/(1+xn);
tu6Q7CjW8
fi3(N-i)=(1-xn)/(1+xn);
" %)zTH
end
'YcoF;&[C
zT5@wm
for j=1:npml+1
h (`Erb
xnum=npml-j+1;
J~[A8o
xxn=xnum/npml;
[:!D.@h|
xn=0.33*(xxn^3);
$zvqjT:>
gj2(j)=1/(1+xn);
L:g!f
gj2(N-j+1)=1/(1+xn);
KvrcO#-sL
gj3(j)=(1-xn)/(1+xn);
Jj$N3UCg7
gj3(N-j+1)=(1-xn)/(1+xn);
H,!3s<1
.(8sa8{N
xxn=(xnum-0.5)/npml;
!wtt KUO?
xn=0.25*(xxn^3);
DxLN{g]B
fj1(j)=xn;
K8UgP?c;0
fj1(N-j)=xn;
ITu6m<V
fj2(j)=1/(1+xn);
*[eh0$
fj2(N-j)=1/(1+xn);
iX{Lc+u3
fj3(j)=(1-xn)/(1+xn);
ZzuEw
fj3(N-j)=(1-xn)/(1+xn);
. !|3a
end
okO^/"
<"" fJ`7
for T=1:L
iYJzSVO
%%%%%%%%%%%%%%TM波Y方向传播%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
KF[P /cFI
for j=2:N-1
*MEDV1l_T
ez_inc(j)=ez_inc(j)+0.5*(hx_inc(j-1)-hx_inc(j));
J c~{ E
end
dm&vLQVS
}I\hOL
ez_inc(1)=ez_low2;
G3&l|@5
ez_low2=ez_low1;
{u}Lhv
ez_low1=ez_inc(2);
qdFYf/y
ez_inc(N)=ez_low3;
k-b0Eogp]
ez_low3=ez_low4;
:/kz*X=<
ez_low4=ez_inc(N-1);
c?NXX&
%% %%%%%%%%%%%%%% 电荷密度dz%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
9)a:8/Y
for i=2:N-1
j<LDJi>O
for j=2:N
{T]^C
dz(i,j)=gi3(i)*gj3(j)*dz(i,j)+gi2(i)*gj2(j)*0.5*( hy(i,j)-hy(i-1,j)-hx(i,j)+hx(i,j-1) );
rU/V~;#%
end
tC=`J%Ik
end
;{e ;6Hq
%%%%%%%%%%%%%%%%%%脉冲的加入%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
]~SOGAFW
source=exp((-0.5)*( (t0-T)/spread ).^2);
4ISZyO=
ez_inc(5)=source;
*$ihNX]YG
[CU]fU{$
for i=ia:ib
9*+%Qt,{B
dz(i,ja)=dz(i,ja)+0.5*hx_inc(ja-1);
d +Vx:`tT
dz(i,jb)=dz(i,jb)-0.5*hx_inc(jb);
fr1/9E;
end
vbeYe2;(
%%%%%%%%%%%%%% 电场ez%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
od7 [h5r
for i=1:N
D4x~Vk%H
for j=1:N
W7a aL
ez(i,j)=ga(i,j)*( dz(i,j)-iz(i,j) );
hYS*J908
iz(i,j)=iz(i,j)+gb(i,j)*ez(i,j) ;
F~cvob{
end
8tM40/U$
end
4q`$nI Bi
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%边界电场%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
72gQ<Si
for j=1:N
Z[DiLXHL
ez(1,j)=0;
",\,lqV
ez(N,j)=0;
4$+9Wv
end
qn+b*4
,rB"ag !
for i=1:N
(P-Bmu!s
ez(i,1)=0;
j z aC
ez(i,N)=0;
?2b*FQe
end
l0m\2Ttf
k{op ,n#
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%边界条件%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
:h>d'+\
for i=N/2-M:N/2+M-1
`2X#;{a:
for j=N/2-M:N/2+M-1
Sn\S`D
ez(i,j)=0;
]Y'oxh
end
3@r_t|j
end
6}YWM]c%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%磁场%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
e7<//~W7W
for j=1:N-1
H h4G3h0
hx_inc(j)=hx_inc(j)+0.5*(ez_inc(j)-ez_inc(j+1));
N|v3a>;*l
end
R(c:#KF#8
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%磁场Hx%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
g9fS|T
for i=1:N
\#.@*?fk
for j=1:N-1
LCrE1Q%VP
curl_e=ez(i,j)-ez(i,j+1);
F j_r n
ihx(i,j)=ihx(i,j)+fi1(i)*curl_e;
HeagT(rN'
hx(i,j)=fj3(j)*hx(i,j)+fj2(j)*0.5*(curl_e+ihx(i,j));
NM0[yh
end
w !N;Y0
end;
Mt@P}4
0ivlKe%
for i ..
b5hJaXJN
xhAORhw#
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离线
axuexuea
UID :3195
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2007-06-02
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2011-09-03
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59
等级:
仿真一级
1楼
发表于: 2007-07-05 18:52:32
~~~~~~~~
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flysky0081
UID :3618
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2007-07-01
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2011-03-07
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65
等级:
仿真一级
2楼
发表于: 2007-07-06 16:14:01
这个收了,谢楼主
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共建笔记本大学
离线
伊谱系龙
UID :2307
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2009-02-26
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27
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准仿真大师级
3楼
发表于: 2007-07-06 18:35:09
很好的程序,谢谢共享~
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别人追求完美,我追求完美中的完美!
离线
nmliuhai
UID :3700
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2007-07-06
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2017-03-24
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34
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仿真新人
4楼
发表于: 2007-07-12 13:01:28
hao 谢谢。。。。。。。
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lzhengfang
UID :3982
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2007-07-20
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2010-11-30
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12
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仿真新人
5楼
发表于: 2007-07-20 14:47:59
不错的程序,谢谢了!
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离线
cjc009
UID :4098
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2007-07-25
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2008-09-30
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6楼
发表于: 2007-07-25 21:54:39
不错,谢谢上传共享!
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离线
king9582
UID :9069
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2008-03-08
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2011-04-08
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25
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仿真新人
7楼
发表于: 2008-03-13 16:47:16
一些系数还是看的不明白 以后多多交流
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离线
langren2007
UID :6360
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2007-12-03
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2020-04-07
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194
等级:
仿真二级
8楼
发表于: 2008-03-19 11:38:36
楼主辛苦了,不错的东西。
/;5/7Bvj
有个问题想向楼主请教,fdtd可否仿真导线对场的感应效果。
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lotushe
UID :15357
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2008-07-15
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2008-07-18
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3
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旁观者
9楼
发表于: 2008-07-15 17:46:20
谢谢楼主分享,不错的程序。
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