基于多分辨率的时域方法在微波集成电路中的应用

将基于多分辨率分析的时域方法（ＭＲＴＤ）用于微波集成电路中多层介质导体互连线的时域电磁场分析,推导了基于ＭＲＴＤ的一阶Ｍｕｒ＇ｓ吸收边界条件的差分格式,进而采用理想匹配层（ＰＭＬ）技术形成吸收边界,使适用范围从原来的封闭系统推广到开放系统．用此方法对微波集成电路互连线进行了分析,结果与传统ＦＤＴＤ比较一致．由于ＭＲＴＤ方法的色散特性较好,则可用比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     

色散媒质中使用Z变换的FDTD法

本文将Ｚ变换理论应用到时域有限差分（ＦＤＴＤ）法中,建立了色散媒质中与频率有关的ＦＤＴＤ法的迭代公式。文中计算了高斯脉冲平面波垂直入射到一个三维Ｄｅｂｙｅ型色散球体的内场分布,并与理论分析结果进行了比较,结果表明本文方法是切实可行的,从而为色散媒质中电磁场问题的研究提供了一种简便有效的数值计算方法。     

时域有限差分法中有耗媒质的介电常数

本文提出了一种在宽频带范围内逼近有耗媒质介电常数的方法，该方法与（ＦＤ）２ＴＤ法给合非常适用有耗媒质瞬态特性的分析。文中计算了一种有耗媒质的反射系数，并与通常的ＦＤＴＤ法计算结果进行了比较，结果表明在精度方面本文方法优于通常的ＦＤＴＤ法。     

二维时域有限差分法提取高温超导互连线频变等效电路参数

采用二维时域有限差分（ＦＤＴＤ）法分析用于超大规模集成电路（ＶＬＳＩ）封装互连的高温超导互连线的传输特性,并提取其频变等效电路参数．结合描述超导特性的Ｌｏｎｄｏｎ 第一方程与Ｍａｘｗｅｌｌ方程进行二维ＦＤＴＤ分析,建立稳定的差分格式．在时域模拟过程中,非均匀渐变网格划分法的运用和时间序列预测模型的提出,大大节约了计算机内存和计算时间．计算结果和三维ＦＤＴＤ法分析结果比较,一致性较好,且提高了分析效率．     

二维时域有限差分法提出高温超导互连线频变等效电路参数

采用二维时域有限差分（ＦＤＴＤ）法分析用于超大规模集成电路（ＶＬＳＩ）封装互连的主温超导互连线的传输特性,并提取其频变等效电路参数。结合描述超导特性的Ｌｏｎｄｏｎ第一方程与Ｍａｘｗｅｌｌ方程进行二维ＦＤＴＤ分析,建立稳定的差分格式。在时域模拟过程中,非均匀渐变网格划分法的运用和时间序列预测模型的提出,大大节约了计算机内存和计算时间。计算结果和三维ＦＤＴＤ法分析结果比较,一致性较发,且提高了分析效率     

矩形微带贴片天线的FD-TD电磁仿真

运用时域有限差分法（ＦＤ－ＴＤ）实现了对矩形微带贴片天线电磁特性的仿真。详尽地介绍了仿真软件中ＦＤ－ＴＤ算法的具体实现并给出了对矩形微带贴片天线在时域和频域的电磁仿真结果。     

对时域有限差分(FDTD)法误差的分析

时域有限差分（ＦＤＴＤ）法已经在许多领域得到了应用，但对该方法的误差分析还停留在简单模型的数值解与其严格解进行比较的基础上，本文从理论上对ＦＤＴＤ法误差的来源进行了研究，并提出几种减小误差的办法。     

等离子体涂覆导弹的电磁散射特性分析

研究了涂覆导弹的隐身特性,分析了等离子参数选取对隐身特性的影响。利用媒质参数〖AKε～D〗(ω)的Debye方程与时域场量间的关系式,将移位算子法应用到色散媒质中的FDTD计算当中,对麦克斯韦方程作了修改,并给出了色散媒质中与频率有关的FDTD表达式。通过仿真并与其它方法结果相比较,验证了该算法计算色散媒质散射特性的有效性,表明等离子体对减小目标RCS具有显著效果。     

准均匀区域划分2(1/2)维时域有限差分高效新算法的应用

本文根据作者前面提出的一种维时域有限差分（ＦＤＴＤ）算法──准均匀区域划分的ＦＤＴＤ算法作为应用，计算了以下两类问题，即：（１）纯水天线辐射特性的理论分析；（２）无耗及有耗介质圆柱的散射。     

高速IC芯片内互连线频变参数的有效提取方法

采用二维时域有限差分（２Ｄ－ＦＤＴＤ）法精确计算了高速集成电路芯片内互连线的频变等效电路参数,有耗吸收边界条件和非均匀渐变网络技术的提出和应用减少了空间网格的数目,用时间序列预测的方法来预测时域信号或提取传输参数大大减少了ＦＤＴＤ模拟时间,明显提高了计算效率,传输线特性的计算考虑了导体和硅基片损耗,计算结果与其他方法测量结果比较,一致性较好。     

有耗色散地质介质中电磁波传播特性的FDTD计算分析

介绍一种基于三维时域有限差分法(FDTD)的有耗色散地质介质中电磁波传播特性数值分析方法。通过将色散介质本构关系和场量关系直接变换为时域微分方程的方法,导出了适用于一般色散介质中电磁场分析的时域有限差分法计算公式,并将完全匹配层(PML)吸收边界融入了FDTD计算格式。通过计算分析了介质色散对电磁波场传播的影响,观测到介质色散会导致电磁脉冲在传播中波形展宽、位相滞后、幅度减小。因此,电磁探测数据的处理解释应将介质的色散影响纳入考虑。     

使用Z变换FDTD法计算仿真色散媒质中电磁场

在使用FDTD法计算仿真电磁波在复杂色散媒质中的传播时，由于介电参数的复杂性往往给实现带来很大的困难，因此有必要对常规的Maxwell方程做出修改，使得FDTD迭代式能更独立于媒质函数，有利于程序通用化；基于此使用Z变换法把FDTD法应用到复杂色散媒质电磁场计算中；最后给出了一维情况下的仿真图．使用上述z变换法可以简便对于色散媒质FDTD法计算和编程．     

金属材料复介电常数在电磁波时域有限差分方法中的实现方法

由于金属材料的介电常数为复数,直接利用时域有限差分方法(FDTD)处理金属材料电磁波问题时,会导致计算结果的发散及不稳定问题.本文采用各向同性有损耗金属材料介电常数的Drude色散模型,利用电位移矢量作为辅助中间变量,推导出了各向同性色散金属材料的辅助差分FDTD迭代公式.利用该辅助迭代公式计算了金属Au光栅与平面电磁波的相互作用,结果表明该方法解决了数值计算中的不稳定问题,模拟效果较好.     

用时域有限差分方法计算电磁散射

首先介绍了时域有限差分方法的基本原理,然后用该方法计算了球形目标的散射场,并与由ＭＩＥ理论所得到的精确解作了比较,两种结果的很好符合说明了时域有限差分方法的有效性,最后指出了使用时域有限差分方法应该注意的问题     

亚波长孔阵透射增强特性的FDTD数值仿真

 推导出了一种基于有损耗的Drude色散媒质模型的三维时域有限差分法（FDTD）.用该方法对金属亚波长圆形周期孔阵的透射增强特性进行了研究.数值仿真计算了金属板厚度、孔的大小、基底介质、孔中填充不同折射率的介质和孔阵的周期等对孔阵透射率的影响.数值计算结果表明,亚波长孔阵的透射系数随孔的变大而增大,随孔阵周期的变大而减小,在金属前后介质匹配时最大,孔中填充高折射率的介质可以增强透射能力.     

改进的高阶FDTD方法在散射问题中的应用

对Maxwell方程进行了变形,变形后的方程将所考查的媒质空间的特性集中反映在2个本构关系式中,大大简化了FDTD方法实现的难度。为了提高精度,推导了变形后麦氏方程的高阶FDTD差分格式,实现了高阶FDTD(HO-FDTD)的理想匹配层(PML)吸收边界条件,并对介质目标的雷达散射截面(RCS)进行了数值计算,计算结果表明,该方法具有很高的计算精度和计算效率。     

Pade插值结合FDTD法应用于宽角度RCS的快速获取

引入Pade插值技术，对FDTD法计算的稀疏的RCS响应进行逼近，然后用获得的Pade有理逼近式计算宽角度RCS响应，文中采用了最小二乘法，进行全局约束，以充分利用已有信息，达到最佳逼近的效果。计算结果表明，Pade有逼近式能很好地逼近FDTD法精确计算的曲线，曲时在计算速度上可加快几倍。     

一种截断Cole-Cole色散媒质CPML的FDTD方案

近年来,基于帕德(Padé)近似法,一种面向一般Cole-Cole色散媒质的时域有限差分(FDTD)方案被提出.为了应用该方案处理实际的电磁问题,发展了一种对应的卷积完全匹配层(CPML)吸收边界.该吸收边界具有复杂度低的优势,便于问题空间和吸收边界的统一处理.通过一维、三维2个算例,初步证实了该边界的良好吸收效果.