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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:
8'v:26
程序如下:
XuU>.T$] c
xa{.hp?
clear;clc;
'3E25BsL
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
cBCC/n
c=3*10^8; % 波速
'Q.5`o
f=3*10^9; % 频率
8CvNcO;H0
lamda=c/f; % 波长
a5w E{K
k=2*pi/lamda; % 波数
lJS3*x#H
_u~`RlA
epsz=1/(4*pi*9*10^9); % 真空介电常数
A43[i@o
mu=4*pi*10.^(-7); % 真空磁导率
,wyEo>>4)
Z=120*pi; % 真空波阻抗
jHx\YK@e\
epsilon=1; % 相对介电常数
v|3mbApv
sigma=0; % 电导率
=65XT^
%GMCyT
N=100; % 网格数量
-KqMSf&9
L=800; % 迭代次数
f67pvyy -
ddx=lamda/20; % 网格尺寸
NZwi3
dt=ddx/(2*c); % 时间间隔
WO^]bR
V[7D4r.j
ia=N/4; % 总场区域x左
$?pfst~;O
ib=3*N/4; % 总场区域x右
x Y}.mP
ja=ia; % 总场区域x下
N[yS heT
jb=ib; % 总场区域x上
w.=rea~
$:vS_#
npml=N/8; % PML点数
W&&C[@Jd3
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
#210 Yp#
GAh\6ul
r=2*lamda;
m*KI'~#$%
M=r/(2*ddx);
aHNn!9#1
7--E$!9O,
for i=1:N
O}6*9Xy
for j=1:N
_+%p!!
ga(i,j)=1/(epsilon+sigma*dt/epsz); % 求和参量
fA ),^
gb(i,j)=sigma*dt/epsz; % 求和参量
=:H EF;!
end
#VZ js`d6
end
#X?E#^6?E
=%b1EYk
spread=8; % 脉冲宽度
(!Fu5m=<8
t0=25; % 脉冲高度
$bZ5@)E
is=N/2; % 源的X位置
?U2 'L2y
js=N/2; % 源的Y位置
fvA167\
]l
ez_inc=zeros(1,N);
l o- 42)
hx_inc=zeros(1,N);
xp]9Z]J1l
@ xTVX'$
ez_low1=0;
#aKUD
ez_low2=0;
SkU9iW(k
ez_low3=0;
5/HkhTyj
ez_low4=0;
TEC#owz
]BmnE#n&
dz=zeros(N,N); % z方向电荷密度
(>*L-&-
ez=zeros(N,N); % z方向电场
e :@PI(P!
iz=zeros(N,N); % z方向电场求和参量
t^~itlE{
hx=zeros(N,N); % x方向磁场
h6;zAM}
hy=zeros(N,N); % y方向磁场
Sa:;j4
ihx=zeros(N,N); % x方向磁场参量
%+C6#cj
ihy=zeros(N,N); % y方向磁场参量
F-D$Y?m
58o&Dv6?
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%PML%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
5`::#[
for i=1:N
?H8dyQ5"
gi2(i)=1;
V7 hO}
gi3(i)=1;
i=V2 /W}
fi1(i)=0;
`?"r\Qo<
fi2(i)=1;
*nV"X0&
fi3(i)=1;
X 0LC:0+
end
6ywOL'OBM
for j=1:N
VpED9l]y
gj2(j)=1;
f{{J_""?&
gj3(j)=1;
9]I{GyH
fj1(j)=0;
)6px5Vwz
fj2(j)=1;
>U]KPL[%
fj3(j)=1;
TA~ZN^xI
end
q'uGB fE.
r(zn1;zl
for i=1:npml+1
(Hs,Tj
xnum=npml-i+1;
/?}2OCq
xxn=xnum/npml;
x l=i_
xn=0.33*(xxn^3);
GP`sOPr
gi2(i)=1/(1+xn);
(!9+QXb'
gi2(N-i+1)=1/(1+xn);
yFTN/MFt
gi3(i)=(1-xn)/(1+xn);
:fnK`RnaQ
gi3(N-i+1)=(1-xn)/(1+xn);
]?Q<lMG
e&NJj:Ph*
xxn=(xnum-0.5)/npml;
zV"'-iP
xn=0.25*(xxn^3);
=pnQ?2Og
fi1(i)=xn;
0sF|Y%N
fi1(N-i)=xn;
9N6 \Ou~
fi2(i)=1/(1+xn);
z<9Llew^e
fi2(N-i)=1/(1+xn);
nrbP3sf*
fi3(i)=(1-xn)/(1+xn);
-NA2+].
fi3(N-i)=(1-xn)/(1+xn);
KfQR(e9n
end
gq}c
q/qig5Ou
for j=1:npml+1
[|(=15;
xnum=npml-j+1;
VaO[SW^
xxn=xnum/npml;
U~oGg$
xn=0.33*(xxn^3);
#+|0 o-
gj2(j)=1/(1+xn);
Qm*X Wo
gj2(N-j+1)=1/(1+xn);
.(yJ+NU
gj3(j)=(1-xn)/(1+xn);
Z,8t!Y
gj3(N-j+1)=(1-xn)/(1+xn);
Lw<.QMN%f
Xv 7noq|
xxn=(xnum-0.5)/npml;
caV DV
xn=0.25*(xxn^3);
VWqZ`X
fj1(j)=xn;
J.c yb
fj1(N-j)=xn;
yI%q3lB}^
fj2(j)=1/(1+xn);
P5lk3Zg'
fj2(N-j)=1/(1+xn);
P4 #j;k4P
fj3(j)=(1-xn)/(1+xn);
vr_Z0]4`C9
fj3(N-j)=(1-xn)/(1+xn);
X-psao0tI`
end
zqp>Xw
sR)jZpmC(
for T=1:L
@\a~5CLN
%%%%%%%%%%%%%%TM波Y方向传播%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
rshUF
for j=2:N-1
Xu|2@?l9
ez_inc(j)=ez_inc(j)+0.5*(hx_inc(j-1)-hx_inc(j));
Hv%$6,/ *v
end
*0<)PJ T
"h8fTB\7S\
ez_inc(1)=ez_low2;
SUjo%3R
ez_low2=ez_low1;
(?"z!dg c
ez_low1=ez_inc(2);
|ZOdfr4uW
ez_inc(N)=ez_low3;
;f)AM}~^Q
ez_low3=ez_low4;
J_9[xmM
ez_low4=ez_inc(N-1);
XcL%0%`
%% %%%%%%%%%%%%%% 电荷密度dz%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
xRqA^Ad
for i=2:N-1
F#.ph?W
for j=2:N
'p[B`Ft3F
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) );
r^ABu_u(`I
end
#WAX&<m
end
%pf9Yd0t
%%%%%%%%%%%%%%%%%%脉冲的加入%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
Mu6DTp~k
source=exp((-0.5)*( (t0-T)/spread ).^2);
-oB=7+g
ez_inc(5)=source;
Xx\,<8Xn
<*oV-A
for i=ia:ib
//%#?JJV
dz(i,ja)=dz(i,ja)+0.5*hx_inc(ja-1);
"w__AYHV
dz(i,jb)=dz(i,jb)-0.5*hx_inc(jb);
>oC{YYcK
end
YoWXHg!U
%%%%%%%%%%%%%% 电场ez%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
ACpecG
for i=1:N
Bi>]s%zp
for j=1:N
V~do6[(
ez(i,j)=ga(i,j)*( dz(i,j)-iz(i,j) );
> iYdr/^a
iz(i,j)=iz(i,j)+gb(i,j)*ez(i,j) ;
PM'2zP[*W
end
YWL7.Y>%5
end
"+Sq}WR
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%边界电场%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
R]0`-_T
for j=1:N
FW{K[km^P
ez(1,j)=0;
UKPr[
ez(N,j)=0;
"akAGa!V+
end
nwIj?(8x
]0W64cuT
for i=1:N
j-ob7(v)*]
ez(i,1)=0;
Qraa0]56
ez(i,N)=0;
'6L@l
end
;WhRDmT
M4% 3a j
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%边界条件%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-"?~By}<C
for i=N/2-M:N/2+M-1
VCvf'$4(X
for j=N/2-M:N/2+M-1
s^Xs*T@~h
ez(i,j)=0;
t]?{"O1rC
end
7OS i2
end
: t/0
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%磁场%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
>P//]nn
for j=1:N-1
?TI]0)
hx_inc(j)=hx_inc(j)+0.5*(ez_inc(j)-ez_inc(j+1));
U} w@,6
end
@jrxbo;5
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%磁场Hx%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
'%o^#gJ p
for i=1:N
. i^@v<+
for j=1:N-1
[a?bv7Kz
curl_e=ez(i,j)-ez(i,j+1);
;<"V}, C
ihx(i,j)=ihx(i,j)+fi1(i)*curl_e;
eBY/Y6 R
hx(i,j)=fj3(j)*hx(i,j)+fj2(j)*0.5*(curl_e+ihx(i,j));
m;L3c(r.
end
"bQi+@
end;
p"j&s
NQqNBI?cr
for i ..
c c/nzB
=&(e* u_
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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
等级:
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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旁观者
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。
eJ45:]_%I@
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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