FDTD 数值分析法 目录1.麦克斯韦方程的基础知识2.一维和三维Maxwell 方程的Yee 算法3.数值稳定性分析4.吸收边界条件5.波源的设置6.编程思路基础知识麦克斯韦方程微分形式:BPM方式基础知识麦克斯韦方程微分形式:FDTD 方式将时间进行差分,并且磁场与电场交替迭代更新时谐场形式:对于有耗媒质:一维Maxwell方程的Yee算法一维Maxwell 方程,介质参数和场量均与x,y无关( 无损,电导率和磁导率为0)利用一阶导数的二阶中心差分近似,上面的方程变为一维Maxwell方程的Yee算法采用归一化磁场 使得电场与归一化磁场有相同的数量级,于是可以得到FDTD迭代公式为式中, 为自由空间中的光速。一维Maxwell方程的Yee算法 用计算机语言表示的FDTD 公式式中,时间变量已隐含在迭代公式中,以及 只要给定了所有空间点上电/ 磁场的初值,就可以一步一步地求出任意时刻所有空间点上的电/ 磁场值。一维Maxwell方程的Yee算法0 1 2 3三维Maxwell方程的Yee算法E y( i, j, k )xyzE zE yE yE zE zH xE xE xE xH z