[讨论]请大伙帮忙见证一维TEM波Sin点源计算结果是否正确！！

[attachment=21068] [attachment=21069]  图片 不能上传 "&XhMw4  
0-OKbw5%=b  
^W}|1.uZ  
<9H3d7%  
@rqmDpU  
`[E-V  
请问在没有归一化的情况下，TEM波沿x轴传播，omega=1.3e11， phi=0的情况下会是什么样子呢？ 'N6oXE
  
z( ^?xv  
c{`!$Z'k<  
我的结果是在原点有个峰值，随后就降到很小的峰值在震荡前进，最大峰值在0.3左右，随着时间的推移 kqZRg>1A  
UazK0{t<f  
峰值正负之间变化且在减小。不知为何，空间是自由空间,eps_r-1, mu_r=1??????? 4T52vM  
w9u|E46  
~9@527m<',  
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========== .. ,;YNI  
s`Z.H5V>\  

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”随着时间推移   峰值正负之间变化且在减小。“ {#+'T13sx  
没看懂  按我理解的意思  是在趋向于稳定状态 2\Yv;J+;  
XpT})AV  
正弦波在真空传播的正确结果  应该是   在观察点观察到的场值变化和你源点一样  只是相位不一样。

你这个一个周期有多少个网格啊，有20个么？ _v=zFpR  
你把步长设的小一点，看看结果，比如dx = lamda / WL ， ( z%t  
WL 取20，40等等。

          应该是程序错误而不是网格不够密。FDTD即使每波长只有5个网格点，得到的结果也不会“振幅0.3且越来越小”。 jo8;S?+<|?  
需要注意的问题：第一，时间步长的选取，要按FDTD书上的稳定性限制条件给；第二，电场和磁场空间相差半个网格点、时间相差半个时间步，比如一维问题中，一般整数点上放电场半点上放磁场、整数时间步放电场、半时间步放磁场；第三，FDTD计算公式别搞错了（论坛发帖没办法敲公式，自己找本FDTD书看看）；第四，电场和磁场交替计算（一定要算完所有点上的电场后再算磁场、算完所有点上的磁场后再算电场）；最后，截断边界要处理好，为了考证是否是边界问题，建议在传播时间（传播速度为光速）不足以使TEM波传播到截断边界前存储计算结果观察，若还有你说的那个现象，应该是前四条有问题。

程序的流程是这样的： Er)b( Kk  
{$^|^n5j  
        double pi = 3.14159265358979; _17"T0  
        double eps_0 = 8.854*1e-12; x/~M=][tN  
        double mu_0  = 4*pi*1e-7; ^_uzr}LE`  
        double c = 1/sqrt(eps_0*mu_0);        //the speed of the light in the vacuum 9EEHLx"  
J7ln6Y  
        //the parameters of the photonic crystal c1[;a>  
        double dx = 0.01;
OuoZd!"qf  
        double dt = dx/c/2;            //the time step, stability criteria dt<=dx/c!!! V]
2Q92  
        cout << "dx = " << dx << ", dt = " << dt << endl; aH_&=/-Tz  
        cout << "coeff = " << dt/mu_0/dx << endl; -SQYr  
?jbam!A  
<,{v>vlw  
        int n_x = 500;                //total number of cells in x direction P1<;:!8'  
        int n_PML = 20;                //the size of PML f+&yc'[  
         jolCR-FDu  
        //PML area CJ_B.  
        int n_x_a ;                    //= n_PML + 10 ^^m%[$nw&r  
        int n_x_b ;                    //= n_x - n_PML W3b\LnUa  
ctGjqHo  
        int num_iter = 1500;// IF=rD-x  
hjE9[{K  
        //the excitation ?4_;9MkN  
        //Gaussian pulse 0^=S:~G  
        double H_0   = 1;                 //[A/m]s, Amplitude ^:BRbp37i  
                         double t_w   = 20*dt;                //width 7_RU*U^  
        double t_0   = 4*t_w;                //max value (ZYOm
  
        double om   = 1.3e11;                                                                   //angular frequency, omega <qBPN{'a"  
        double Phi   = 0;//-pi/2;                //phase, Phi dZ*o H#
B  
        int source_Type = 2;                // 1- Gauss; 2- Sin; 3- Gauss-Sin 'py k  
#!2gxm;g  
o9/P/PZ\X  
我的参数是这样设置的，当选择Gauss源是我已发一贴，应该是正确的结果。波形呈Gauss状传播且E是H的376倍。 e042`&9=Ic  
1na[=Q2  
现在换成Sin源，波形就不是sin状了。 g!$ "CX%8  
{RK#W~h  
按照版主的方法，我发现我把源加载在左边PML起点中，所以波幅在逐渐增大，呈正弦状前进。 5Ai Yx}  
2rxdRg'YLQ  
下图是我按照版主的建议修改的，dx = lambda / 20, 现在看起来不是很密了。另外我把源点加载到了nx / 2处。 N`M5`=.  
7?Fl [FW$  
<YC{q>EMc  

图片:Ey_Sin_100-600_nx=middle.jpg

)~6974  
=c|Bu^(Ctw  
9} vWTt0  
zMa`olTZ  
E^g6,Y:i9  
=Zj9F1E[i  
======================================================================

源是怎么加的？ I:[3x2H  
E(nx/2) = E(nx/2) + sin(w*n*dt)么？ R\)pW9)  
Rs7=v2>I  
看你这个图形应该不是直接加的sin(wt)吧？ kAU[lPt*R  
=! /S |  
程序运行稳定后，是什么样的？

源是这样加的： L3,p8-d9Z  
j$siCsF  
    alfa = 1.0*omega/(2.0*pi); eA4@)6WP(  
     dFK/  
    switch (Source_Type)
fC52nK&T8  
    { &")ON[|b  
        case 1: ^ola5wD  
            E_1D[]nx/2 += E0*exp( - (time - t0)*(time - t0)/(tw*tw) ); K'Wg_ihA  
            break; YqrieDFay!  
        case 2: pvD\E  
            E_1D[nx/2] += ( 1.0 - exp( - alfa*time) ) * E0 * cos( omega * time + phase ); g7rn|<6FI  
            break; >`SIB; &>j  
        case 3: _|`S9Nms  
            E_1D[nx/2] += E0*cos(omega*(time-t0) + phase)*exp( - (time - t0)*(time - t0)/(tw*tw) ); UOi8>;k`  
            break; C8%q?.nH=  
    } hxGZ}zq*S  
rOEk%kJ  
从本论坛中看到软源与硬源的解释一贴，这样设置应该是软源。 H9F\<5n]-l  
#zyEN+  
在使用Gauss软源时振幅最大为1，而使用硬源时振幅只达0.5，不知道为何？ ;i@,TU  
^,qi`Tk  
*{/BPc0*  
不知斑竹所说的稳定运行是什么意思？我设定的运行步数是1500， 网格数量是500， 现在图形已经绘制到了600步了， Wyd,7]'z)Z  
JT#jJ/^  
那一般什么时候才能达到稳定，为了数值的稳定我已经加载了源开关了啊! QJjqtOf>  
C0Z mv  
V)
=!pT
 
-xPv]j$  
TDq(%IW  
==========================================================================