MATLAB語言具有編程簡單,并可以給出精美圖像的特點,它已成為理工科大學生必備的系統(tǒng)工具平臺。其完備的工具箱功能,使得MATLAB日益受到大學生和工程師們的喜愛。《高新科技譯叢:MATLAB模擬的電磁學時域有限差分法》介紹了近年來在電磁領域內發(fā)展較快的時域有限差分法(FDTD)的MATLAB語言編程要點,并配有豐富實例。它可作為電類專業(yè)高年級本科生或研究生學習時域有限差分法的入門書,也適合對時域有限差分法感興趣的其他學科工程師閱讀。
第1章 FDTD簡介
1.1 時域有限差分法的基本方程
1.2 導數(shù)的差分近似
1.3 三維問題的FDTD更新方程
1.4 二維問題的FDTD迭代方程
1.5 一維FDTD問題的更新方程
1.6 練習
第2章 數(shù)值穩(wěn)定性和色散
2.1 數(shù)值的穩(wěn)定性
2.1.1 時域算法中的穩(wěn)定性
2.1.2 FDTD方法的CFL穩(wěn)定條件
2.2 數(shù)值色散
2.3 練習
第3章 在Yee網格中創(chuàng)建目標
3.1 目標的定義
3.1.1 定義問題空間參量
3.1.2 在問題空間中定義目標
3.2 媒質近似
3.3 切向和法向分量的子網格平均方案
3.4 定義目標
3.5 創(chuàng)建媒質網格
3.6 改善8個網格平均
3.7 練習
第4章 有源和無源集總參數(shù)電路
4.1 FDTD中集總參數(shù)元件的更新公式
4.1.1 電壓源
4.1.2 硬激勵電壓源
4.1.3 電流源
4.1.4 電阻的FDTD建模
4.1.5 電容的FDTD建模
4.1.6 電感的FDTD建模
4.1.7 位于表面或體積內的集總參數(shù)元件
4.1.8 二極管的FDTD模擬
4.1.9 總結
4.2 集總參數(shù)元件的定義,初始化和模擬
4.2.1 集總參數(shù)元件的定義
4.2.2 FDTD參量和數(shù)組的初始化
4.2.3 集總參數(shù)元件的初始化
4.2.4 更新系數(shù)的初始化
4.2.5 電場和磁場以及電壓和電流的取樣
4.2.6 輸出參數(shù)的定義與初始化
4.2.7 運行FDTD模擬:時進循環(huán)
4.2.8 顯示FDTD模擬結果
4.3 模擬例子
4.3.1 正弦波電壓源激勵的電阻
4.3.2 由正弦波源激勵的二極管
4.3.3 由單位階躍電壓源激勵的電容
4.4 練習
第5章 激勵源的波形與從時域到頻域的變換
5.1 常用FDTD仿真波形
5.1.1 正弦波形
5.1.2 高斯波形
5.1.3 高斯波形的導數(shù)歸一化
5.1.4 余弦函數(shù)調制的高斯波形
5.2 FDTD模擬中激勵源的定義和初始化
5.3 從時域到頻域的變換
5.4 仿真舉例
5.4.1 由傅里葉變換重新獲得時域波形
5.4.2 由余弦調制高斯波形激勵的RCL電路
5.5 練習
第6章 散射參量
6.1 S參量和回波損耗的定義
6.2 S參數(shù)的計算
6.3 模擬例子
6.3.1 1/4波長變換器
6.4 練習
第7章 完善匹配層吸收邊界
第8章 卷積完善匹配層
第9章 近場到遠場的變換
第10章 細導線模擬
第11章 散射體公式
第12章 時域有限差分計算的圖形處理單元的加速
附錄A 一維FDTD代碼
附錄B 三維結構的卷積完善匹配層區(qū)域及相關場的更新計算
附錄C 計算遠場方向的MATLAB代碼
參考文獻