时域有限差分和时域有限元电磁数值计算的研究

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究的背景及意义

1.2时域方法的研究概况

1.2.1时域有限差分方法的研究概况

1.2.2时域有限元方法的研究概况

1.3本文的主要工作内容及贡献

1.4本文的结构安排

2时域有限差分方法分析铁氧体结环行器

2.1旋磁介质铁氧体

2.1.1铁氧体磁材料介绍

2.1.2磁矩进动方程

2.1.3无耗旋磁介质的张量磁导率

2 2旋磁介质铁氧体在FDTD中的模型处理

2 2 1模型一

2.2.2模型二

2.2.3计算结果分析

本章小结

3外推方法结合时域有限差分方法分析铁氧体结环行器

3.1概述

3.2改良的矩阵束方法结合FDTD方法

3.2.1建模

3.2.2改良的矩阵束方法的基本原理

3.2.3应用MMP-FDTD混合方法对铁氧体环行器的仿真分析

3.3支持向量基方法结合FDTD方法

3.3.1支持向量机方法的基本原理

3.3.2粒子群优化算法在支持向量机方法中的应用

3.3.3应用PSO+LS-SVM-FDTD混合方法对铁氧体环行器的仿真分析

本章小结

4短开路校准(SOC)技术结合FDTD方法

4.1概述

4.2 SOC技术原理

4.3数值结果讨论

4.3.1微带不连续结构分析

4.3.2有限周期结构分析

本章小结

5迭代的三维交替方向隐格式时域有限差分(Iterative ADI-FDTD)方法

5.1概述

5.2 Iterative ADI-FDTD的基本原理

5.3 Iterative ADI-FDTD方法中的截断边界技术

5.4 Iterative ADI-FDTD方法中的激励源

5.5数值结果及讨论

5.5.1腔体结构分析

5.5.2微波平面电路结构分析

本章小结

6时域有限元方法的基本理论

6.1区域剖分和插值基函数的构造

6.2矢量基函数

6.2.1叠层(Hierarchical)矢量基函数

6.3两类TDFEM方法介绍

6.3.1基于麦克斯韦旋度方程的第一类TDFEM方法

6.3.2基于矢量波动方程的第二类TDFEM方法

6.4处理时间偏微分的几种策略

6.5各向异性介质完全匹配层(PML)

6.5.1频域中的各向异性PML

6.5.2TDFEM方法中的各向异性PML

6.6数值结果分析

本章小结

7预条件Krylov子空间迭代算法在TDFEM方法中的应用

7.1Krylov子空间迭代算法

7.2常用预条件技术在TDFEM方法中的应用

7.2.1预条件技术的基本思想

7.2.2几种常用预条件技术的介绍

7.2.3数值结果及讨论

7.3双步混合预条件技术在TDFEM方法中的应用

7.3.1双步混合预条件技术的基本思想

7.3.2矩阵压缩带宽技术(RCM)

7.3.3数值结果及讨论

本章小结

8一类区域分解的时域有限元方法(DDM TDFEM)

8.1概述

8.2 DDM TDFEM方法介绍

8.3 PML及阻抗边界条件的设置

8.3.1一阶阻抗边界条件

8.3.2 PML吸收边界条件

8.4数值计算结果

本章小结

9结论与研究展望

9.1全文总结

9.2后续工作及展望

致谢

参考文献

作者在攻读博士期间发表的论文及科研情况