电磁波时域有限差分方法 (第二版) 葛德彪闫玉波

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0楼发表于: 2009-10-21 14:35:27

书籍名称：电磁波时域有限差分方法
书籍作者：葛德彪闫玉波
出版社：西安电子科技大学出版社
出版时间：2005-5-1
书籍大小：7M
书籍分类：数值计算
书籍价格：35元
书籍摘要：本书讲述时域有限差分(FDTD)方法的基本原理及其应用。全书共11章。第一章为引言。第二章至第七章讨论FDTD基本原理，介绍Yee元胞及FDTD基本方程，数值稳定性，吸收边界条件(包括Mur和PMI。两种吸收边界)，常用人射波形式及其引进方法，近——远场外推方法(包括时谐场和瞬态场情况的外推公式与FDTD实现)，以及网格剖分技术。第八章至第十章讨论FDTD的若干应用，包括分层介质反射、透射，以及散射和辐射计算。第十一章介绍FDTD的若干进展，包括非均匀网格FDTD，传递函数在FDTD中的应用，以...

目录:
第一章引言 1
1.1 FDTD的发展及应用 1
1.1.1 对FDTD的简单回顾 1
1.1.2 FDTD的应用 3
1.2 FDTD基本点及FDTD计算区 4
1.3 本书目的和内容 5
参考文献 5
第二章麦克斯韦方程及其FDTD形式 8
2.1 麦克斯韦方程和Yee元胞 8
2.2 直角坐标中的FDTD：三维情形 10
2.3 直角坐标中的FDTD：二维情形 15
2.4 直角坐标中的FDTD：一维情形 19
2.5 介质界面电磁参数选取 19
参考文献 24
第三章数值稳定性 25
3.1 时间离散间隔的稳定性要求 25
3.2 Courant稳定性条件 26
3.3 数值色散对空间离散间隔的要求 27
3.4 差分近似后的各向异性特性 28
参考文献 31
第四章吸收边界条件 32
4.1 Engquist Majda吸收边界条件 32
4.2 一阶和二阶近似吸收边界 34
4.2.1 一阶近似吸收边界条件 34
4.2.2 二阶近似吸收边界条件 35
4.3 二维Mur吸收边界条件的FDTD形式 36
4.4 二维角点的处理 39
4.5 三维吸收边界条件及其FDTD形式 42
4.6 棱边及角顶点的特殊考虑 46
4.7 Berenger完全匹配层 49
4.7.1 PML介质中的波方程 49
4.7.2 平面波在PML中的传播特性 50
4.7.3 平面波在PML/PML介质分界面的传播 52
4.7.4 介质层设置 55
4.7.5 指数差分 56
4.7.6 点源辐射的检验 58
4.7.7 三维情形PML介质中的波方程 59
4.8 各向异性介质完全匹配层 60
4.8.1 平面波入射到单轴介质时的反射和透射波 60
4.8.2 无反射条件 62
4.8.3 PML中的FDTD计算步骤 63
4.8.4 PML的设置 64
参考文献 64
第五章 FDTD中常用激励源 66
5.1 几种随时间变化的源 66
5.1.1 时谐场源 66
5.1.2 脉冲源 66
5.2 时谐场振幅和相位的提取 71
5.3 时谐场建立的开关函数 72
5.4 平面波源和线电流源 74
5.4.1 平面波源 74
5.4.2 线电流源 76
5.5 电偶极子源 76
5.6 入射波的加入--总场边界条件 78
5.7 平面波的加入 85
5.7.1 入射波沿k方向的逐步推进：二维情形 86
5.7.2 入射波沿k方向的逐步推进：三维情形 87
参考文献 89
第六章近-远场外推 90
6.1 等效原理 90
6.2 时谐场的外推：三维情形 92
6.3 时谐场的外推：二维情形 94
6.4 瞬态场的外推：三维情形 96
6.5 瞬态场的外推：二维情形 98
6.6 瞬态场外推时谐场 100
参考文献 101
第七章网格剖分技术 102
7.1 亚网格技术：波动方程方法 102
7.1.1 亚网格区的划分 102
7.1.2 波动方程法亚网格原理 103
7.1.3 算例 105
7.2 可跨越介质边界的亚网格技术 107
7.2.1 亚网格的布局 107
7.2.2 亚网格算法 108
7.2.3 算例 109
7.3 共形网格技术：二维情况 110
7.3.1 二维曲面共形技术 110
7.3.2 后向加权平均方案 112
7.3.3 算例 112
7.4 共形网格技术：三维情况 114
7.4.1 曲面共形原理 114
7.4.2 算例 116
7.5 细导线FDTD方法 116
7.6 柱坐标中FDTD 120
7.7 球坐标中FDTD 123
参考文献 127
第八章 FDTD计算平面界面时的电磁波传播 129
8.1 分层各向异性介质的反射和透射 129
8.1.1 FDTD公式 129
8.1.2 算例 131
8.2 表面阻抗边界条件的时域形式 132
8.2.1 表面阻抗的频域表达式 133
8.2.2 时域表面阻抗的近似表达式 134
8.2.3 时域表面阻抗的准确表达式 136
8.2.4 表面阻抗边界条件在FDTD方法中的实现 138
8.3 用时域表面阻抗边界条件计算有耗地面反射 140
8.4 有耗地面反射从二维问题转化为一维问题 143
参考文献 144
第九章 FDTD计算电磁散射 146
9.1 散射目标的建模 146
9.1.1 简单物体的建模 146
9.1.2 复杂物体目标建模 147
9.1.3 FDTD离散网格的确定 149
9.2 内存与时间步估计及计算流程 150
9.2.1 FDTD计算所需内存的估计 150
9.2.2 计算时间步估计 151
9.2.3 计算流程 151
9.3 二维算例 152
9.3.1 二维时谐场算例 153
9.3.2 二维瞬态场算例 154
9.4 三维算例 157
9.4.1 时谐场情况 157
9.4.2 瞬态情况 160
9.5 三维问题转换为二维计算 162
9.6 平面波斜入射到无限长导体柱的散射 163
参考文献 167
第十章 FDTD计算天线辐射 168
10.1 轴对称情况柱坐标FDTD方法 168
10.1.1 轴对称情形柱坐标下差分方程及稳定性条件 168
10.1.2 吸收边界条件 169
10.1.3 轴线上的边界条件 173
10.1.4 远区场的外推 174
10.2 同轴线内场的计算以及同轴线馈电口径处的耦合 175
10.2.1 同轴线内场的计算以及激励源的加入 175
10.2.2 同轴线口径处的耦合 176
10.3 金属平板上圆柱天线的辐射 179
10.4 金属平板上圆锥天线的辐射 182
10.5 带金属平板反射器的圆柱天线辐射 184
参考文献 186
第十一章 FDTD的若干进展 187
11.1 非均匀网格FDTD方法 187
11.2 散射传递函数的应用 190
11.3 周期结构FDTD 192
11.3.1 Floquet定理 192
11.3.2 周期边界条件：垂直入射情形 193
11.3.3 周期边界条件：斜入射情形 194
11.3.4 入射波的加入 195
11.4 色散介质FDTD 196
11.4.1 色散介质中D和E的微分方程 196
11.4.2 由D到E的FDTD公式 196
11.4.3 色散介质中的吸收边界条件 197
11.5 有集中元件的FDTD ..

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