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FDTD二维平面波源的加入 实现过程 如何去理 ..
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FDTD二维平面波源的加入 实现过程 如何去理解呢
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swwlx
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0楼
发表于: 2011-11-30 20:41:44
FDTD二维平面波源的加入 如何去理解呢 求指点啊&nbs ..
f=-!2#%
7zz(#
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simwave
噫!微斯人,吾谁与归?
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1楼
发表于: 2011-12-01 03:05:19
我先来 抛砖引玉 一下下:
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(1)平面波的数值关系是: 保证波前(等相位面)上电场(磁场)相等。电场和磁场对应关系的统一。即: 电场除以磁场对应统一的媒质的波阻抗。(在此也要注意极化或者偏振形式)。
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(2) 在FDTD模拟中, 平面波的实现一般都要用 Total field/Scatteriing field (TF/SF)激励技术。TF/SF在Taflove书第三版五章中有专门介绍。 如果需要平面波只作用在一个入射面上, 最好此面是一个整体模拟空间的某个整体面,而非局部,局部就变成Windowed Plane Wave(截断平面波), 发射后就扩散,就不是完整的平面波的照射条件了。
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(3)平面波的大多数模拟应用是使用TF/SF 空间.TF/SF使用(3D)六个闭合面以激励任意极化任意入射角度。 TF/SF 空间内平面波激励出总场效应。TF/SF 空间外是纯净的散射场。 这样,物体的Sattering/Absoprtion/Extinction特性可以被良好的模拟。
u C8T!z
(3)对于平面波只作用在一个入射面上,并且是斜入射的。首先要把波前的场映射到入射面上,并且计算出相位关系,或者时间滞后值。但是此种入射会产生入射暗区,就是有些区域没有被激励。 这需要注意。 这其中还有一个典型应用就是周期单元结构的平面波模拟。 这需要周期边界条件。周期边界的加入可以消除入射暗区。周期边界条件在Taflove书的第三版13章中有讨论。
t;~`Lm@hY
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hefang
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swwlx
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2楼
发表于: 2011-12-01 13:04:27
回 1楼(simwave) 的帖子
谢谢 有见地 那一般的二维FDTD中要实现入射波平面波 源的 这个加入过程应该如何解释理解呢 等效原理
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simwave
噫!微斯人,吾谁与归?
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3楼
发表于: 2011-12-02 06:17:39
讨论技术问题总是胜于其他无聊的网上聊天,既可互相帮助。又能得到版主积分奖励。 非常感谢,
0+i,,^x.
>f8,YisH
下面是我针对2楼所问的粗略想法。
!WnI`
(1)TF/SF 好象不是等效原理。 而是总场和入射场的分离。
ZfikNQU9r
在没有物体的情况下平面波可以完整的被推导出来。FDTD 算出总场。这个总场扣除(由激励面算法来完成)入射场之后剩下的就是纯净的散射场。入射场能量减去散射场能量就是吸收的能量。
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(2)TF/SF不仅仅用在平面波的模拟。 也可以用在其他非平面波的情况。也不一定要激励在一闭合面内, 可以只使用在一个面上。比如波导和微带线等结构: TFSF算法激励可以直接放在波导的一个横截面上。横截面上电磁场的分布是波导模式。在入射面一侧激励出的是总场。在另外一侧则是纯净的反射(散射)场。在这种情况下。 FDTD模拟一次就可以把反射和传输参数提取出来。
r!iuwE@
(3)采用TF/SF入射面在微波电路中只所以没有被广泛的应用。我想主要原因是多数微波电路的横截面电磁场的模式特性是准TEM波,而非单纯的TE或者TM波。这些导波的模式场色散严重(不同频率点的场分布特性大不一样)。这对宽频模拟中使用TFSF激励面是个障碍。而平面波的特性却没有这样大的色散性。所以TFSF就跟适合平面波的模拟。另外在光结构中,TFSF入射面还是被大家通用的。那里面导波的模式色散程度也不是很大。
^SCWT\E
*4y r7~S5
---水平有限,想法不一定都正确。感谢宽容。
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