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传播原理,波是如何被UPML边界吸收的?
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传播原理,波是如何被UPML边界吸收的?
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xiaoyuan
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0楼
发表于: 2010-07-09 00:59:14
各位高手,如题。我想知道波在传输过程中当碰到UPML边界时是如何被吸收的。比如一个三维的自由空间,举x方向为例,在x方向上,upml边界平面是yz平面,波可以被分解成3个方向的分量(三个电场,三个磁场)Ex,Ey,Ez,Hx,Hy,Hz。当波碰到x方向的upml面时,这个6个分量是如何被吸收的?? 同样的问题我已经搞清楚在分裂场PML中波是如何被pml边界吸收的,比如在x方向时,只有当分裂场与x方向垂直时才能被x方向的pml边界面吸收。比如(Ezx, Eyx,Hzx, Hyx)
YN >k5\M_v
@f z!]/
所以我想知道在UPML中波(Ex,Ey,Ez,Hx,Hy,Hz)是如何被吸收 ..
qPI1\!z6
ZI>')T<@j"
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1楼
发表于: 2010-07-09 09:07:19
UPML 用的是tensor 矩阵,来描述材料。看Taflove的书,上面有详细叙述如何够建这个材料的。
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2楼
发表于: 2010-07-09 10:06:51
所谓吸收有两个方面的意思:
`37%|e 3bQ
1、无反射
~LF1$Cai
2、透射全部被衰减掉(到达截断边界的值很小)
]]^r)&pox
对于1采用的匹配边界,即利用介质的匹配条件达到完全透射
%+: $uk[
对于2采用带损耗的sigma,吸收电的sigma_e和吸收磁的sigma_m
y)K!l:X
e,DRQ2AU
将1和2综合达到吸收的效果。
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xiaoyuan
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3楼
发表于: 2010-07-10 03:48:21
回 1楼(funnyhaha) 的帖子
那本书我看懂了,程序也编了。不过总是心里有点疙瘩,那书上没有具体说波是怎么被吸收的。我有看过一本书讲分裂场PML的,讲的非常详细,原理全部讲了,但是没有upml。所以我就想问问在upml中是怎么传播的,不过我认为应该是一样的。
d;g]OeF
^%t{:\
非常谢谢你的回复!!
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funnyhaha
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4楼
发表于: 2010-07-11 06:32:17
不客气。
Ombvp;
K~ VUD(
如果你设置、sigma_x 为0,那沿x轴传播的,不会被衰减. 这是对待y轴的两个边界的。
Os)}kkja
sigma_y为0,沿y周传播,不会衰减。这是对待x 轴的两个边界的。
'+iqbcUd,
KTjf2/
我写过一维的UMPL,sigma_x是空间一次导数的系数,负责吸收。这还是有助理解的。
d~w}{LR[1
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xiaoyuan
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5楼
发表于: 2010-07-12 23:23:41
回 4楼(funnyhaha) 的帖子
不好意思,不太明白。能举个例子么,沿x轴传播的是哪些波分量。 你说的sigma_x是空间一次导数的系数,但是三维upml中,每个分量它的迭代公式里的系数不仅仅只和某一个方向的sigma有关,比如Ex,它的迭代公式就和sigma_x,sigma_z都有关,但如果传到x方向的upml时,因为此时只有sigma_x不为0,所以Ex中只有关于sigma_x的那个系数存在,别的系数就相当于真空的系数,那这个Ex是不是可以理解成一部分被吸收了? 不像二维,Ex就只和sigma_y有关。
Dv[ 35[Yh
P]||Xbbp
还有就是我想问你 upml边界的sigma分布是不是x方向只有sigma_x不为0,y方向只有sigma_y不为0,z方向只有sigma_z不为0, 然后重叠的区域相应的两个方向sigma都不为0,角区域三个方向的sigma都不为0。是这样么?
l/@t>%
XV*uu "F
还有个问题,UPML里对磁导率有没有要求,分裂场PML里的匹配条件貌似对磁导率是有要求的,(sigma_e/epson=sigma_m/mu)
< e7
9|RR;k[
呵呵,不好意思这么多问题。
'U3+'du^8
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6楼
发表于: 2010-07-15 11:59:01
以一维Ex, Hy, 向+/-z方向传播。sigma_z 是关于z的一维导数的系数。
_]# ^2S
Uc?#E $X
还有就是我想问你 upml边界的sigma分布是不是x方向只有sigma_x不为0,y方向只有sigma_y不为0,z方向只有sigma_z不为0, 然后重叠的区域相应的两个方向sigma都不为0,角区域三个方向的sigma都不为0。是这样么? 9+ve0P7$
Au-h#YV
8N j}
K6l{wyMb|
\ tx4bV#
是的。
u+Q<>>lU
oyeJ"E2
5x:dhkW
你给的关系式是一维0反射的条件。他决定了UPML的系数。
j"c30AY
>=Pn\"j
UPML里对H 的材料张量和对E的要求一样。我没有推过,但想象各项异性材料,我们所附加的材料值,代到一维,也应该满足你陈述的条件。
7r4|>F
oe{K0.`
.V Cfh+*J#
^yo~C3r~
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xiaoyuan
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发表于: 2010-07-16 00:00:52
回 6楼(funnyhaha) 的帖子
非常感谢你的回答。帮助我更加理解了upml。
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funnyhaha
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发表于: 2010-07-19 21:58:15
不客气。我也有很多不懂的地方,一起学习。
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