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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:
pl)?4[`LUc
程序如下:
-K H"2q
jZ:/d!$S
clear;clc;
$5&~gHc,
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
jb{9W7;RL
c=3*10^8; % 波速
$ #2<f 6
f=3*10^9; % 频率
dqo-.,=
lamda=c/f; % 波长
!$>b}w'
k=2*pi/lamda; % 波数
B3u/ y
>VQLC&u(
epsz=1/(4*pi*9*10^9); % 真空介电常数
Oh>hyY)}
mu=4*pi*10.^(-7); % 真空磁导率
`'k2gq&
Z=120*pi; % 真空波阻抗
;Q4,I[?%
epsilon=1; % 相对介电常数
aDxNAfP
sigma=0; % 电导率
z8]@Gh+ (
v ?}0h5
N=100; % 网格数量
Un,'a8>V`
L=800; % 迭代次数
o?Cc
ddx=lamda/20; % 网格尺寸
8oXp8CC
dt=ddx/(2*c); % 时间间隔
ZbjUOlE02
:N"&o(^
ia=N/4; % 总场区域x左
3EY m@oZj
ib=3*N/4; % 总场区域x右
j3T)gFP
ja=ia; % 总场区域x下
r|jM;
jb=ib; % 总场区域x上
kWy@wPqms
m<kJH<!j
npml=N/8; % PML点数
j(]O$" "
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
yXv@yn
m%>}T75C^
r=2*lamda;
a?8)47)
M=r/(2*ddx);
!E_|Zp]up
&zJ*afi)
for i=1:N
\~(kGE--+
for j=1:N
}4H}*P> +
ga(i,j)=1/(epsilon+sigma*dt/epsz); % 求和参量
WBkx!{\z
gb(i,j)=sigma*dt/epsz; % 求和参量
jm@M"b'{
end
|yzv o"3
end
Il(o[Q>jJ3
^FBu|eAkE
spread=8; % 脉冲宽度
8"g+ k`PRy
t0=25; % 脉冲高度
hsS&|7Pt
is=N/2; % 源的X位置
)b>misb/
js=N/2; % 源的Y位置
+PI}$c-|`
" zD9R4\X.
ez_inc=zeros(1,N);
JtxVF!v
hx_inc=zeros(1,N);
/x$JY\cq`
W*#5Sk
ez_low1=0;
Dq$1 j%4Y
ez_low2=0;
Dm8fcD
ez_low3=0;
rqdN%=C
ez_low4=0;
^blw\;LB
QV:> x#=V
dz=zeros(N,N); % z方向电荷密度
js"5{w&
ez=zeros(N,N); % z方向电场
e*PUs
iz=zeros(N,N); % z方向电场求和参量
3o/f, }_
hx=zeros(N,N); % x方向磁场
F;h^o !W7r
hy=zeros(N,N); % y方向磁场
aX6}:"R2C
ihx=zeros(N,N); % x方向磁场参量
c$L1aZo
ihy=zeros(N,N); % y方向磁场参量
%N&W_.F6
VP^Yf_
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%PML%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
v1X[/\;U
for i=1:N
e@TwZ6l
gi2(i)=1;
lNyyLLt
gi3(i)=1;
U` HY eJ
fi1(i)=0;
]?wz.
fi2(i)=1;
jgG9?w)|u
fi3(i)=1;
x9a\~XL>a
end
`BG>%#
for j=1:N
qQG? k~r
gj2(j)=1;
~ss6yQ$
gj3(j)=1;
rxyeix
fj1(j)=0;
qGEp 6b H
fj2(j)=1;
G)t-W%D&
fj3(j)=1;
HiU)q
end
-l[$+Kw1S
-WF((s;<#
for i=1:npml+1
K<`Z@f3'w
xnum=npml-i+1;
nqUnDnP2c
xxn=xnum/npml;
CM++:Y vJ
xn=0.33*(xxn^3);
~LV]cX2J(
gi2(i)=1/(1+xn);
*?HoN;^
gi2(N-i+1)=1/(1+xn);
t&q~ya/C
gi3(i)=(1-xn)/(1+xn);
eI2HTFyT
gi3(N-i+1)=(1-xn)/(1+xn);
hhZ%{lqL
eA-oqolY
xxn=(xnum-0.5)/npml;
1E&S{.
xn=0.25*(xxn^3);
LD5`9-
fi1(i)=xn;
$,U/,XA {E
fi1(N-i)=xn;
&Mudu/KTr
fi2(i)=1/(1+xn);
\y(3b#
fi2(N-i)=1/(1+xn);
L3xN#W;m7
fi3(i)=(1-xn)/(1+xn);
ZAN~TG<n
fi3(N-i)=(1-xn)/(1+xn);
NFx%e
end
U4K ZPk
<f8j^
for j=1:npml+1
/_{ZWLi(
xnum=npml-j+1;
NW`.7'aWT
xxn=xnum/npml;
>c<xy>N
xn=0.33*(xxn^3);
U.P1KRY|=
gj2(j)=1/(1+xn);
<,n:w[+!`P
gj2(N-j+1)=1/(1+xn);
at@tS>Dv
gj3(j)=(1-xn)/(1+xn);
Rk#'^}
gj3(N-j+1)=(1-xn)/(1+xn);
3e1-w$z&S
FjtS
xxn=(xnum-0.5)/npml;
#Pf<2S
xn=0.25*(xxn^3);
BSgT 6K
fj1(j)=xn;
Xo~q}(ze^
fj1(N-j)=xn;
42"nbJ
fj2(j)=1/(1+xn);
Z@&%"nO
fj2(N-j)=1/(1+xn);
6Z J-oT!.
fj3(j)=(1-xn)/(1+xn);
]YFjz/f
fj3(N-j)=(1-xn)/(1+xn);
*PL&CDu=)
end
3x+=7Mg9
!3k-' ),z&
for T=1:L
)?(Ux1:w)
%%%%%%%%%%%%%%TM波Y方向传播%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
,h'Q
for j=2:N-1
NQ 6oyg@&
ez_inc(j)=ez_inc(j)+0.5*(hx_inc(j-1)-hx_inc(j));
2 (l0Lq*
end
:adz~L$
l7^^MnkC
ez_inc(1)=ez_low2;
j<0;JAL
ez_low2=ez_low1;
U), HrI>;
ez_low1=ez_inc(2);
j8[U}~*^
ez_inc(N)=ez_low3;
Y)5O %@Rl
ez_low3=ez_low4;
la-:"gKC
ez_low4=ez_inc(N-1);
6LGl]jHf
%% %%%%%%%%%%%%%% 电荷密度dz%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
iO?^y(phC
for i=2:N-1
o ^UOkxs.
for j=2:N
~Hub\kn
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) );
fK+E5~vQ
end
_",(!(
end
n9={D
%%%%%%%%%%%%%%%%%%脉冲的加入%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
}s<;YC
source=exp((-0.5)*( (t0-T)/spread ).^2);
z7`|N`$Z#s
ez_inc(5)=source;
Z Se30Rl\
jmaw-Rx
for i=ia:ib
h`N2M,
dz(i,ja)=dz(i,ja)+0.5*hx_inc(ja-1);
s_fe4K
dz(i,jb)=dz(i,jb)-0.5*hx_inc(jb);
!'F1Ht
end
Kd+E]$F_OH
%%%%%%%%%%%%%% 电场ez%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
b5^>QzgD
for i=1:N
dEKu5GI
for j=1:N
?yq=c
ez(i,j)=ga(i,j)*( dz(i,j)-iz(i,j) );
Um4zI>
iz(i,j)=iz(i,j)+gb(i,j)*ez(i,j) ;
uZrp ^
end
^IuhHP
end
{fHor
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%边界电场%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
r2.w4RMFua
for j=1:N
Qr~!YPK\
ez(1,j)=0;
qwj7CIc(
ez(N,j)=0;
"D_:`@V(
end
g%S/)R,,ct
i^.eX VV/
for i=1:N
!JrKTB%
ez(i,1)=0;
E\s1p:%
ez(i,N)=0;
1Xm>nF~
end
|a#ikY _nd
M NwY
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%边界条件%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
f7Nmvla[q
for i=N/2-M:N/2+M-1
?i#x13
for j=N/2-M:N/2+M-1
JXe~ 9/!
ez(i,j)=0;
<%uEWb)
end
L@AFt)U
end
)/)u.$pi
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%磁场%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
A~a 3bCX+"
for j=1:N-1
Nr>UZlU8
hx_inc(j)=hx_inc(j)+0.5*(ez_inc(j)-ez_inc(j+1));
54>0Dv??H
end
L f"!:]
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%磁场Hx%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
j0{`7n
for i=1:N
CV"}(1T
for j=1:N-1
8o%Vn'^t
curl_e=ez(i,j)-ez(i,j+1);
B?8*-0a'[
ihx(i,j)=ihx(i,j)+fi1(i)*curl_e;
8Z\q)T
hx(i,j)=fj3(j)*hx(i,j)+fj2(j)*0.5*(curl_e+ihx(i,j));
[iq^'E
end
E#rQJ
end;
L k nK
CA`V)XIsP
for i ..
BX[IWP\%
aXVldt'
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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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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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langren2007
UID :6360
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2007-12-03
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2020-04-07
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194
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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。
J+Zp<Wu-
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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