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Numerical dispersion and stability analysis of the FDTD technique in lossy dielectrics

机译：FDTD技术在有损电介质中的数值弥散和稳定性分析

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Two different extensions of the finite-difference time-domain (FDTD) method for the treatment of lossy dielectrics are considered: the time-average (TA) and the time-forward (TF) difference schemes. An analytical study of the stability properties and numerical dispersion of these schemes is presented. The stability analysis is based on the Von Neumann (Fourier series) method, while the numerical dispersion properties are established in terms of the numerical permittivity of discrete lossy dielectrics. The analytical stability limits are compared with those obtained numerically in previous works. The accuracy of the two schemes is compared by computing the reflection coefficient of a lossy dielectric slab.
机译：考虑了有限差分时域（FDTD）方法在有损电介质处理方面的两种不同扩展：时间平均（TA）和时间前向（TF）差分方案。对这些方案的稳定性和数值分散性进行了分析研究。稳定性分析基于冯·诺依曼（Fourier系列）方法，而数值离散特性是根据离散损耗电介质的数值介电常数建立的。将分析稳定性极限值与先前工作中获得的数值进行比较。通过计算有损介质板的反射系数，比较了两种方案的精度。

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