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     

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．     

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     

数字信号处理方法在FDTD中的应用

在用ＦＤＴＤ法模拟复杂微波结构时，引入数字信号处理中的Ｍａｐｌｅ算法，以少量时域输出信号为样本，进行参数估计，并预测以后的输出信号波形和频谱，节约７０％的计算时间，模拟结果与未利用数字信号处理的结果相比，有很大改善。     

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。     

集总元件的多网格FDTD模型及其在混合电路中的应用

采用时域有限差分析（ＦＤＴＤ）法对印刷电路板中端接各种负载的导体互连线性进行时域电磁场全波分析,直接在时域得到系统对高速脉冲的响应,在集总元件的单网格ＦＤＴＤ模型基础上,根据实际电路的要求,推导了各种线性和非线性,无源集总元件的多网格三维ＦＤＴＤ迭代格式,并参与分布电磁系统的电磁场模拟,由于是电磁场全波模拟,计算结果比电路模拟所得结果具有更高的精度,同时,这一模型对分析结构复杂的混合微波电路有很大     

N阶色散媒质的瞬态传播特性

本文结合Ｚ－变换对常规的时域有限差分法（ＦＤＴＤ）进行了修正，建立了一种新的Ｎ阶色散媒质瞬态特性的时域分析方法，使ＦＤＴＤ能分析和处理与频率有关的电磁场问题，具有方法简洁、易实现等优点，为验证此方法的有效性和可靠性，对Ｎ阶色散媒质的反射系数进行了分析与计算，并与解析结果进行了比较，证明了方法的正确性，同时，采用此时域方法对瞬变电磁波在Ｎ阶色散媒质中的诚传播特性进行了分析和讨论。     

准三维时域有限差分中非均匀网格划分的高效新算法

本文提出了一种新的基于网格非均匀划分的时域有限差分（ＦＤＴＤ）算法，即准均匀网格划分的ＦＤＴＤ算法。在相同条件下，本算法既具有良好的精度，又只占用很少的内在和很短的运行时间（均约为原算法的１０—２０％），使ＦＤＴＤ算法可以在普通ＰＣ计算机上，在短时间内获得较满意的结果。与此同时，本算法对于处理散射源附近存在的凋落现象，亦具有据强的能力。实际计算表明本算法结果与理论结果吻合更好。     

任意横截面形状波导本征值的FD—TD分析

讨论了任意横截面形状波导ＴＥ、ＴＭ模本征值的时域有限差分（ＦＤＴＤ）分析方法．通过对多种横截面形状波导主模和高次模截止频率的计算以及与已有结果的比较，证实了该方法的精确性和有效性     

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。     

TSF算法及其在机箱屏蔽效应分析中的应用

介绍了时域有限差分（FDTD）方法的基本原理，提出了基于环路法（CP）的三维细孔缝仿真算法（TSF）。用细化网格的FDTD和用亚网格的TSF两种算法，分别对相同的细孔缝模型进行了仿真计算。结果表明亚网格TSF算法与细化网格的FDTD算法无论是在时域还是在频域上的仿真计算结果都吻合得很好，而且应用亚网格TSF沿算法可以极大的缩短计算时间。最后利用TSF算法对屏蔽机箱进行数值仿真，得到了屏蔽机箱开孔3m远处的电场频域曲线。     

基于CUDA平台的时域有限差分算法研究

文章针对传统时域有限差分(FDTD)算法的不足,以图形加速卡为核心,通过理论分析和数值模拟,研究并实现了基于CUDA平台的FDTD并行算法。CUDA是最新的可编程多线程的通用计算GPU模型,由于FDTD算法在空间上具有天然的并行性,因此非常适合在GPU上实现并行算。文章描述了在CUDA编程模型上的FDTD算法的设计以及优化过程,并通过数值仿真实验结果证明了基于GPU的并行FDTD算法可以大大减少计算时间,基于GPU加速已成为电磁场数值计算的研究热点之一。     

复杂电大平台天线EMC问题的并行FDTD分析

为了对复杂电大平台天线EMC（electronic—magnetic compacity,电磁兼容）问题进行分析,提出基于MPI编程环境的并行FDTD算法．通过区域分割技术将计算区域分成子区域进行计算,实现了计算资源的扩展和计算时间的缩减．天线隔离度的分析中,FDTD作为时域方法,通过傅里叶变换可快速求解,避免了扫频计算的复杂性．数值结果表明,这种方法可以对复杂电大平台天线方向图和隔离度进行准确、快速地计算．     

非平行多导体传输线串扰的快速时域分析算法

基于高阶FDTD(2,4)方法(时域有限差分方法)和传输线方程研究一种高效的时域混合算法,实现非平行多导体传输线串扰的快速计算.首先,将非平行多导线按照时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)网格分解成多段相对独立的传输线段.然后,采用传输线方程,构建各段多导线的串扰模型.由于传输线方程的精度取决于非平行多导线的单位长度分布参数,因此,根据平行多导线单位长度分布参数经验公式,推导了适用于非平行多导线的单位长度分布参数计算公式.最后,采用高阶FDTD(2,4)的大空间步长对传输线方程进行差分离散,从而在不影响计算精度的前提下,大幅减少迭代网格数,提高了计算效率.通过理想导电板上非平行多导线不交叉和交叉两种情况下的串扰仿真,与商用电磁仿真软件CST的计算结果和耗用时间进行对比,验证了时域混合算法的正确性和高效性.     

FDTD(2,4)算法的数值色散特性及其在微带天线中的应用研究

该文研究了在时间上采用2阶差分、空间上采用4阶差分的高阶FDTD(2，4)数值方法，推导出其三维差分公式，并详细分析了其数值色散特性．另外，将PML吸收边界有效地应用于微带天线的计算，并与传统FDTD(2，2)数值结果进行了对比．结果证明高阶FDTD(2，4)算法能够有效减小数值色散和相速误差，而且可以降低对计算机内存的要求，减小计算量，适用的计算频段更高．     

二维正方晶格各向异性光子晶体完全禁带中缺陷模的计算和分析

采用FDTD(时域有限差分法)方法,通过微调中心点缺陷半径Rd以及中心附近对称位置的点缺陷半径Rn,计算了二维正方晶格各向异性碲圆柱光子晶体的点缺陷模.计算结果表明,H极化缺陷模共振频率对于缺陷半径的变化不太敏感,得到了完全禁带中缺陷模频率与点缺陷半径和多点缺陷半径之间的有规律的变化关系.     

一种节约内存的局部一维减缩时域有限差分方法

为了提高电大尺寸目标电磁计算效率,提出了一种用于克服时域有限差分算法稳定条件限制、降低计算所需内存的新方法。证明了即使在无源区域,局部一维时域有限差分法所给出的电磁场量不满足零散度关系,并推导了该散度关系的具体表达式。基于该非零散度关系和麦克斯韦旋度方程,将三维局部一维时域有限差分法与减缩时域有限差分法相结合,从而得到三维的局部一维减缩时域有限差分法。通过仿真计算证明该方法与LOD-FDTD方法的计算结果一致,具有良好的计算稳定性。     

FDTD后时间步信号的外推与实现

根据一小段FDTD计算的时域信号,利用GPOF方法提取出组成该信号的各个复指数函数,通过将这些复指数函数相加构造出时域的信号函数,并利用它进行外推计算,以求得信号在后时间步的响应,这样比完全采用FDTD方法计算节省了大量的处理问题的时间。采用Visual Basic与MATLAB的MatrixVB联合编程的方法,编写了外推计算的程序,并将该程序应用到U形双频天线进一步优化设计中,使天线的模拟效率提高了3~6倍。     

二维空变等离子体光子晶体带隙特性研究

采用磁化等离子体时域有限差分(FDTD)算法,研究了二维空变磁化和非磁化等离子体光子晶体(PPC)的禁带特性. 建立了二维空变等离子光子晶体的模型,以微分高斯脉冲为激励源,引入UPML吸收边界,计算分析了二维垂直入射的等离子体频率随空间呈脉冲形式变化的周期函数对禁带的影响. 结果表明在空间上通过改变等离子频率的变化速率可以实现对等离子体光子晶体禁带宽度的控制.      

电磁连铸复合式结晶器内电磁场的数值模拟

通过简化条件下的理论推导和实验测试分别对交变磁场和静磁场计算方法进行了验证,在此基础上对电磁连铸复合式结晶器内的磁场进行计算,并分析了有无结晶器条件下两种磁场的相互影响·分析结果表明,该项技术是可行的