fdtd方法模拟一维电磁波传播

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1、燕山大学课程设计说明书题目：FDTD方法模拟一维电磁波传播学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：基层教学单位：学号学生姓名专业（班级）设计题目FDTD方法模拟一维电磁波传播设计技术参数共振源频率为=；介电常数为=1.0；导磁率()。设计要求以FDTD计算方法为理论基础，用Matlab软件作为工具，模拟一维电磁波在介质中的传播图像。工作量15个工作日工作计划第一周（1~5天）找资料，阅读大量参考书；第二周（6~10天）进行设计，编程模拟；第

2、三周（11~15天）写设计论文，并进行修改。参考资料《电磁波时域有限差分方法》葛德彪（第二版）《激光原理》等指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2012年7月8日燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩：指导教师：年月日答辩小组评语：成绩：评阅人：年月日课程设计总成绩：答辩小组成员签字：年月日摘要FDTD算法是以Yee元胞为空间电磁场离散单元，将麦克斯韦旋度方程转化为差分方程，表述简明，容易理解，结合计算机技术能耐处理十分复杂的电磁问题

3、；在时间轴上逐步推进求解，有很好的稳定性和收敛性，因而在工程电磁学各个领域备受重视。文中第一章，详细的介绍了FDTD方法的背景及其在各个领域中的应用。本文简要地介绍了FDTD方法的基本知识，并对电磁波传播的模拟做出了来论述，通过电磁波在直角坐标系中的三维情况进行讨论，进而得出二维、一维的电磁波模拟图像。本文第一章系FDTD的历史背景，详细介绍了FDTD的发展和应用。第二章为模拟一维电磁波的基本理论。文中精确的给出模拟时的各个参数，及参数变化所引起的模拟图像变化，从实例出发论述FDTD方法在电磁学领

4、域的重要作用。关键字：（1）FDTD方法，（2）一维电磁波，（3）导磁率，（4）介电常数AbstractFDTDYeeyuanforthealgorithmisbasedonspaceelectromagneticfielddiscreteelement,willcurlmaxwell'sequationsintodifferenceequation,statementconcise,easytounderstand,withcomputertechnologyabilityofcomplicat

5、edproblemshandlingtheelectromagnetic;Inthetimeaxistopromotethegradualsolution,hastheverygoodstabilityandconvergence,thusintheengineeringelectromagnetismeachfieldisattention.Thispaperfirstchapter,detailedintroducesthebackgroundandthemethodFDTDinvarious

6、areasofapplication.ThispaperbrieflyintroducedthebasicknowledgeofFDTDmethod,andthesimulationoftheelectromagneticwavepropagationmadetodiscussthat,throughtheelectromagneticwavesinthe3drightAnglecoordinatesystemarediscussed,andaconclusionthatthe2d,adelect

7、romagneticwavesimulationimage.Sedateaccuratewhengivenallparametersofthesimulation,andparameterschangecausedbythesimulationimagechange,fromexamplesofFDTDmethodintheelectromagnetismfielddiscussedtheimportantrole.Keywords:Keyword1：FDTDmethod；Keyword2：one

8、-dimensionalelectromagneticwave；Keyword3：permeability；Keyword4:Permittivity.目录摘要-1-Abstract-2-第一章绪论-4-第二章FDTD模拟一位电磁波传播的原理-6-2.1麦克斯韦方程和Yee元胞-6-2.2直角坐标系中的FDTD：三维情况-9-2.3直角坐标系中的FDTD：一维情况-14-第三章分析电磁波模拟图像-16-结论-20-参考文献-21-第一章绪论时域有限差分（FDTD）方法Yee（196