电磁场计算中的紧支撑小波时域多分辨分析方法

来源 :安徽大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tonyyu9
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
时域有限差分(FDTD)方法因其简单灵活有效已经广泛应用于计算电磁学中。需满足两个固有的物理限制:数值稳定性和数值色散性。为了减小色散,需要更为精细的网格单元,通常要小于波长的1/10,但这样会消耗更多的计算机内存和计算时间。 本文采用紧支撑的Daubechies小波尺度函数来展开Maxwell方程得到WGTD方法,更新方程的形式较传统的时域多分辨方法(MRTD)更简洁,同时结合平移插值性质,无需对采样场值进行积分即得到确定场点的总场值。数值实验显示该方法可接近于Nyquist采样定理极限,具备更为优秀的数值色散性质,可用比FDTD少得多的网格数来模拟电磁结构,从而达到与FDTD相同的计算精度。 基于显式差分格式的传统FDTD方法时间步长的选取受到Courant稳定条件的限制,要小于所谓的CFL(Courant-Friedich-Lecy)稳定条件。当计算区域中存在精细结构时,其时间步长将很小,使得传统FDTD方法的计算时间明显增加。最近提出了一种交变方向隐式时域有限差分(ADI-FDTD)方法来求解麦克斯韦方程。该方法基于交变方向隐式差分算法(ADI),并将其应用于Yee氏差分网格。可以得到不受CFL稳定性条件的限制而无条件稳定的差分算法。当计算区域中存在精细结构时,其计算效率明显优于传统的FDTD方法。 本文将交替方向隐式技术应用于WGTD方法中得到ADI一wGTD方法。推导出比ADI一MRTD更为精炼的迭代计算公式;并推导了Gedney的uPML媒质中的ADI一wGTD格式;分析了其数值色散性,且与传统的FDTD,ADI一FDTD进行比较;证明了其非条件的时间稳定特性,并数值模拟了无界,有界边界条件下的二维算例,论证了该方法的非条件时间稳定性和优秀的数值色散性。
其他文献
【目的】为提取纯化后的桑叶总生物碱供试品中的1-脱氧野尻霉素建立测定方法及对方法学进行考察。【方法】1-脱氧野尻霉素供试品的含量测定采用柱前衍生化高效液相色谱法。[
集成电路(Integrated Circuit,下简称IC)测试是整个IC制程中的重要一环。IC测试运作则是IC测试领域的枢纽和核心。 一九九七年初,上海阿法泰克电子有限公司(Alphatec Electroni
智能卡自上个世纪70年代诞生以来,已经在世界范围内得到了广泛的应用。但由于种种原因,一卡通系统的开发过程十分复杂而漫长。而Java Card技术可以很好地处理多种应用的需要而
在IIR数字滤波器的设计中,模拟域频率转换是高通、带通、带阻等其他滤波器设计的核心,但现有关于模拟域频率转换的教学方法大多只给出结论,并没有对整个转换过程进行分析,这
随着现代社会科技的日益进步,电子办公成为了企业办公中不可缺少的一项选择。越来越多的公司需要大量的如笔记本电脑、台式电脑、平板电脑或移动电话等硬件设备以及其他非硬
连续纤维增强热塑性复合材料(Thermoplastic Composite,TPC)自动铺放(Automated Fiber Placement,AFP)可以实现铺层原位成型,因此在制造大型结构件、降低加工成本及提升生产
本文主要结合本人的教学实践,从高中地理教学的实际出发,对板画地图在教学中提高教学效率,增加学生对地理的兴趣,以及对提高学生分析解决问题能力的作用进行一定的反思,希望
针对静止无功补偿器(STATCOM)对触发脉冲发生电路的要求,利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)开发了一种自治型STATCOM触发系统。 通过对STATCOM工作原理与等效电路的分析,指出了S
为了适应心脏干预和心脏影像日益密切的临床要求,迫切需要心内科专科医师接受系统的冠状动脉CT成像培训。在该类教学中以理论教学为基础,重视病例分析的方法,针对心内科临床医生
随着黄绿色SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉蓄能材料制备工艺的日益成熟,红色长余辉的制备和性能越来越受到人们的重视。CaS:Eu3+等传统的红色长余辉材料,不但发光性能无法与SrAl2O4:Eu