双层金属腔体HEMP平面波孔缝耦合特性分析 被引量：4

1

作者 柴焱杰 孙继银 +1 位作者 孙东阳 胡寅 《电讯技术》 北大核心 2010年第11期114-118,共5页

高空核爆电磁脉冲(HEMP)对电子/电气设备构成严重威胁,是电磁兼容与电子/电气设备安全领域的重要研究内容。基于时域有限差分法(FDTD)的总场-散射场体系建立仿真空间,推导了连接边界的一维平面波引入方法,选择双层金属腔体为研究对象,... 高空核爆电磁脉冲(HEMP)对电子/电气设备构成严重威胁,是电磁兼容与电子/电气设备安全领域的重要研究内容。基于时域有限差分法(FDTD)的总场-散射场体系建立仿真空间,推导了连接边界的一维平面波引入方法,选择双层金属腔体为研究对象,仿真分析了腔体在HEMP平面波作用下透过孔缝在各采样点的响应过程。仿真结果显示,各采样点都出现了明显的振荡波形,其中外金属腔体孔缝中心比内金属腔体内部中心点耦合电场的峰值大;相同面积下,正方形孔、矩形孔的耦合电场比圆孔的耦合电场小;内部腔体与外部腔体在孔缝一侧距离的大小也会对耦合结果产生影响,间距越大,内部耦合电场的衰减越多。所得结论有利于指导双层金属腔体的电磁防护设计。 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲 平面波 时域有限差分法 孔缝 耦合

下载PDF 职称材料

圆形金属波导传输特性的2-D频域有限差分法分析 被引量：3

2

作者 张祺 周希朗 沈文辉 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期12-16,19,共6页

时域有限差分(FDTD)法和频域有限差分(FDFD)法用于处理传输系统的本征值问题非常有效。本文首先基于二维频域有限差分(2 -DFDFD)法,导出圆柱坐标系中2- DFDFD的一般分析公式,并提供了圆波导中不规则划分网格的相应场量表达式;然后将导出... 时域有限差分(FDTD)法和频域有限差分(FDFD)法用于处理传输系统的本征值问题非常有效。本文首先基于二维频域有限差分(2 -DFDFD)法,导出圆柱坐标系中2- DFDFD的一般分析公式,并提供了圆波导中不规则划分网格的相应场量表达式;然后将导出的2- DFDFD分析公式应用于圆波导的传播特性的分析。数值计算结果和理论结果吻合很好,从而证明本文分析思路的正确性。同时,所编制的2- DFDFD程序具有通用性,只要调整边界条件的设置同样适于分析其他柱形金属波导结构。 展开更多

关键词 频域有限差分法 传输特性 金属波导 时域有限差分(FDTD) 圆形 本征值问题 圆柱坐标系 传输系统 分析公式 传播特性 公式应用 计算结果 分析思路 波导结构 边界条件 圆波导 表达式 不规则 正确性 通用性 柱形

下载PDF 职称材料

应用超吸收边界条件分析矩形波导中的任意截面导体柱

3

作者 陆军 洪伟 陈忆元 《现代雷达》 CSCD 1995年第1期59-65,共7页

超吸收边界条件（Ｍｕｒ条件）已广泛用于时域有限差分方法中。本文将这一吸收边界条件与频域有限差分法结合，推导出Ｍｕｒ条件的频域差分格式。计算结果表明，利用频域Ｍｕｒ条件替代常规的吸收边界条件，可以使差分网格尽可能靠近散... 超吸收边界条件（Ｍｕｒ条件）已广泛用于时域有限差分方法中。本文将这一吸收边界条件与频域有限差分法结合，推导出Ｍｕｒ条件的频域差分格式。计算结果表明，利用频域Ｍｕｒ条件替代常规的吸收边界条件，可以使差分网格尽可能靠近散射体表面，从而减少计算机内存占用量，为在微机上计算较大尺寸目标创造条件。 展开更多

关键词 频域有限差分法 吸收边界条件 矩形波导

下载PDF 职称材料

双芯复合格点光子晶体光纤的负色散特性 被引量：13

4

作者 王红华 薛文瑞 张文梅 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期27-30,共4页

介绍了一种双芯复合格点负色散光子晶体光纤,其包层是由连续电介质纯硅背景上挖出的两种大小不同的空气孔构成,芯区是由掺锗的高折射率的材料构成。为了实现负色散,还移去了包层中的一圈空气孔。采用频域有限差分法对其负色散特性进行... 介绍了一种双芯复合格点负色散光子晶体光纤,其包层是由连续电介质纯硅背景上挖出的两种大小不同的空气孔构成,芯区是由掺锗的高折射率的材料构成。为了实现负色散,还移去了包层中的一圈空气孔。采用频域有限差分法对其负色散特性进行分析表明,通过调整空气孔间距和两种空气孔的尺寸,可以得到不同程度的宽带负色散。当内芯半径取0.95μm,孔间距取2.15μm,大空气孔直径取1.9μm,小空气孔直径取1.1μm时,可在1.55μm处实现宽带负色散,其半峰全宽超过了200 nm。这种光纤的包层中空气孔呈六边形分布,空气孔的尺寸均大于1μm,降低了制作的难度。这种光纤可以用于波分复用光纤通信系统中的宽带色散补偿。 展开更多

关键词 光纤光学 光子晶体光纤 负色散 频域有限差分方法

原文传递

包层空气孔渐变的准光子晶体光纤的色散特性研究 被引量：4

5

作者 王艳梅 薛文瑞 张文梅 《量子光学学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期58-64,共7页

设计了一种准光子晶体光纤,其包层由呈准周期分布的空气孔构成,其中靠近芯区的空气孔的直径是渐变的。采用带有良匹配层(APML)吸收边界的全矢量频域有限差分(FDFD)方法对其色散特性进行了数值分析,计算了孔间距取1.5μm^2.2μm,最小空... 设计了一种准光子晶体光纤,其包层由呈准周期分布的空气孔构成,其中靠近芯区的空气孔的直径是渐变的。采用带有良匹配层(APML)吸收边界的全矢量频域有限差分(FDFD)方法对其色散特性进行了数值分析,计算了孔间距取1.5μm^2.2μm,最小空气孔直径分别取0.4μm^0.6μm,从第一层到第三层直径线性递增量分别为0.1μm和0.2μm的条件下,这种光纤基模的色散曲线。结果表明:通过调节包层中三种不同尺寸的空气孔的大小以及孔间距这四个参数,可以得到不同平坦水平的色散曲线,甚至于超低超平坦的色散曲线。例如,当孔间距取1.7μm,空气孔直径分别取0.5μm、0.7μm、0.9μm,在1.4μm^1.7μm波段内,这种光纤的色散值可以控制在6.0±3.0 ps/km.nm范围内。 展开更多

关键词 准光子晶体光纤(PQF) 色散 频域有限差分(fdfd)方法

下载PDF 职称材料

改进的八重准光子晶体光纤的色散特性研究 被引量：4

6

作者 王艳梅 薛文瑞 张文梅 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1644-1648,共5页

设计了一种改进的准光子晶体光纤,其包层由呈准八重周期分布的空气孔构成,其中靠近芯区的两层小空气孔的直径一致,第三层以外的大空气孔直径一致。采用带有良匹配层(APML)吸收边界的全矢量频域有限差分(FDFD)方法对其色散特性进行了数... 设计了一种改进的准光子晶体光纤,其包层由呈准八重周期分布的空气孔构成,其中靠近芯区的两层小空气孔的直径一致,第三层以外的大空气孔直径一致。采用带有良匹配层(APML)吸收边界的全矢量频域有限差分(FDFD)方法对其色散特性进行了数值分析,计算了孔间距取1.40～2.50μm,小空气孔直径取0.10～0.50 μm,大空气孔直径取0.20～1.00μm的条件下这种光纤基模的色散曲线。结果表明,通过调节包层中两种不同尺寸的空气孔的大小以及孔间距这三个参数,可以得到不同水平的平坦色散曲线。 展开更多

关键词 准光子晶体光纤(PQF) 色散 频域有限差分(fdfd)方法

原文传递

不完全LU分解预条件BICGSTAB算法实现感应测井二维FDFD快速正演模拟 被引量：5

7

作者 熊杰 邹长春 孟小红 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1283-1288,共6页

在柱坐标系下推导了二维感应测井差分格式,采用频率域有限差分方法求解感应测井正演问题。针对差分近似得到的线性方程组系数矩阵是大型稀疏复系数病态矩阵求解困难等问题,采用不完全LU分解预条件的稳定双共轭梯度(BICGSTAB)算法求解该... 在柱坐标系下推导了二维感应测井差分格式,采用频率域有限差分方法求解感应测井正演问题。针对差分近似得到的线性方程组系数矩阵是大型稀疏复系数病态矩阵求解困难等问题,采用不完全LU分解预条件的稳定双共轭梯度(BICGSTAB)算法求解该线性方程组。研究结果表明,本算法具有速度快、精度高和稳定性好等优点,能有效提高感应测井正演模拟的效率和精度。 展开更多

关键词 感应测井 频率域有限差分 二维正演 不完全LU分解 稳定双共轭梯度法

下载PDF 职称材料

改进的正方形格点双芯光子晶体光纤的负色散特性分析 被引量：4

8

作者 王红华 王淑娇 《量子光学学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期368-373,共6页

设计了一种改进的正方形格点双芯负色散光子晶体光纤,其包层是由在纯硅背景上以正方形格点排列的三种大小不同的空气孔构成,这些空气孔和中心的缺陷形成了这种负色散光子晶体光纤的双芯。用频域有限差分法对其分析表明,该光子晶体光纤... 设计了一种改进的正方形格点双芯负色散光子晶体光纤,其包层是由在纯硅背景上以正方形格点排列的三种大小不同的空气孔构成,这些空气孔和中心的缺陷形成了这种负色散光子晶体光纤的双芯。用频域有限差分法对其分析表明,该光子晶体光纤具有宽带负色散的特性。当相邻空气孔间距取2.05μm,空气孔直径分别取1.9μm,1.3μm,0.9μm时,可在1.55μm处实现宽带负色散,其半峰全宽超过了300 nm。这种光纤可用于波分复用光纤通信系统中的宽带色散补偿。 展开更多

关键词 光纤光学 光子晶体光纤 负色散 频域有限差分方法

下载PDF 职称材料

光子晶体光纤带隙及模场的一种综合模拟分析方法 被引量：1

9

作者 张晓娟 赵建林 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期6299-6305,共7页

提出直接由MATLAB读入光纤端面图实现复杂结构光子晶体光纤(PCF)模型的快速建立,并综合平面波法(PWM)和频域有限差分(FDFD)法,模拟分析带隙型光子晶体光纤(PBG-PCF)的带隙和模场分布.利用PWM计算得到了在PBG-PCF中传输的光波频率及模式... 提出直接由MATLAB读入光纤端面图实现复杂结构光子晶体光纤(PCF)模型的快速建立,并综合平面波法(PWM)和频域有限差分(FDFD)法,模拟分析带隙型光子晶体光纤(PBG-PCF)的带隙和模场分布.利用PWM计算得到了在PBG-PCF中传输的光波频率及模式有效折射率范围;基于FDFD法在给定波长及模式有效折射率范围情况下,模拟得到了PBG-PCF中可能存在的模场分布及其他特性.以市售的PBG-PCF为例,验证了数值模拟的正确性,随后系统地分析了结构参数(晶格结构、"原子"占有率、背景材料折射率及"原子"折射率)对光子带隙的影响.这种分析方法及相应分析结果对大带隙PCF的设计和制备研究具有一定的参考价值. 展开更多

关键词 光子晶体光纤(PCF) 光子带隙(PBG) 平面波法(PWM) 频域有限差分法(fdfd)

原文传递

基于FDFD的色散介质传输特性分析 被引量：1

10

作者 荣波 李民权 +3 位作者 彭猛 何家泉 丁友 张赛 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期818-821,共4页

通过频域有限差分法与色散介质的频域表达式相结合,文章推导出二维TM波激励下的频域公式,设计了一种二维周期性孔阵列结构的Debye色散介质模型,并分析了入射角度、色散介质结构参数对透射特性的影响。结果表明,在一定范围内当入射角增... 通过频域有限差分法与色散介质的频域表达式相结合,文章推导出二维TM波激励下的频域公式,设计了一种二维周期性孔阵列结构的Debye色散介质模型,并分析了入射角度、色散介质结构参数对透射特性的影响。结果表明,在一定范围内当入射角增大、孔半径增大及周期常数减小时,该色散介质均具有较好的透射特性。 展开更多

关键词 色散介质 频域有限差分法 Debye模型 周期性 传输特性

下载PDF 职称材料

基于HIE-FDTD方法的太赫兹频段石墨烯吸收器的设计 被引量：1

11

作者 韩晓冰 张辉 +1 位作者 梁冰洋 周远国 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期106-112,136,共8页

应用混合显隐式时域有限差分(hybrid implicit-explicit finite-difference time-domain, HIE-FDTD)方法对石墨烯吸收器进行数值模拟.通过辅助差分方程(auxiliary difference equation, ADE)将石墨烯带内电导率引入到HIE-FDTD方法中并... 应用混合显隐式时域有限差分(hybrid implicit-explicit finite-difference time-domain, HIE-FDTD)方法对石墨烯吸收器进行数值模拟.通过辅助差分方程(auxiliary difference equation, ADE)将石墨烯带内电导率引入到HIE-FDTD方法中并结合共形技术对设计的新型石墨烯吸收器完成了特性分析.数值结果表明:该吸收器在2.68 THz附近吸收率可达到99.8%,而且在太赫兹频段下可以通过控制石墨烯的化学势和圆环宽度调整该吸收器的工作频率.本文设计的环状结构吸收器结构简单,在检测器、传感器、滤波器等太赫兹器件方面具有潜在的应用. 展开更多

关键词 太赫兹波段 混合显隐式时域有限差分(HIE-fdfd)方法 石墨烯 辅助差分方程(ADE) 吸收器

下载PDF 职称材料

全反射光子晶体光纤特性分析

12

作者 申向伟 葛文萍 +2 位作者 黎永 王睿 尹海水 《新疆大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第2期196-199,共4页

通过引入几个较大空气轴,设计了几种全反射光子晶体光纤(toatl internal reflection photonic fiber).运用平面波展开法(plane-wave expansion method)和频域有限差分方法(finite-diflerence frequency-domain method)对它们的约束模式... 通过引入几个较大空气轴,设计了几种全反射光子晶体光纤(toatl internal reflection photonic fiber).运用平面波展开法(plane-wave expansion method)和频域有限差分方法(finite-diflerence frequency-domain method)对它们的约束模式、有效折射率和归一化频率等特性进行了分析.结果表明当第一圈填充率(d/Λ)改变时其约束模式、有效折射率和归一化频率有明显的变化,对设计低损耗光纤有一定的作用. 展开更多

关键词 全反射光子晶体光纤(TIRPCF) 平面波法(PWM) 频域有限差分(fdfd) 有效折射率(Effective Index) 填充率(d/Λ)

下载PDF 职称材料

基于TF/SF方法的三维复合目标电磁散射FDFD研究

13

作者 胡晓娟 葛德彪 魏兵 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期309-314,共6页

分析三维频域有限差分(FDFD)中通过总场-散射场(TF/SF)边界引入入射波的方法.基于等效原理,在TF/SF边界处设置等效面电磁流,将入射波引入总场区.根据边界附近节点的位置特点,将方程式中的相关节点加入或扣除入射波的相应分量修正FDFD方... 分析三维频域有限差分(FDFD)中通过总场-散射场(TF/SF)边界引入入射波的方法.基于等效原理,在TF/SF边界处设置等效面电磁流,将入射波引入总场区.根据边界附近节点的位置特点,将方程式中的相关节点加入或扣除入射波的相应分量修正FDFD方程式,使得方程式中的各节点满足同为总场或同为散射场的条件.算例结果验证了该方法的正确性.利用FDFD方法计算涂敷吸波材料的复合von Karman型弹头和某导弹模型的双站RCS(radar cross section),数值结果说明该方法是分析复合目标电磁散射问题的一种有效方法. 展开更多

关键词 复合目标 TF/SF方法 频域有限差分(fdfd)方法 电磁散射

下载PDF 职称材料

光学微腔型a-Si薄膜电池陷光结构设计

14

作者 宋扬 陆晓东 +2 位作者 王欣欣 赵洋 王泽来 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1048-1053,共6页

先基于频域有限差分法和a-Si材料的有效吸收波长范围,利用光场分布、通光效率和有源层吸收谱等优化了有源层厚度为300 nm的a-Si电池用光学微腔陷光结构的缓冲层厚度和光学微腔通光孔尺寸,并对电池光电流密度谱、总电流密度和电池输出参... 先基于频域有限差分法和a-Si材料的有效吸收波长范围,利用光场分布、通光效率和有源层吸收谱等优化了有源层厚度为300 nm的a-Si电池用光学微腔陷光结构的缓冲层厚度和光学微腔通光孔尺寸,并对电池光电流密度谱、总电流密度和电池输出参数进行了计算分析。研究表明:缓冲层厚度为2.6μm,通光孔直径Φ=D×0.8/8时,电池有源层具有最大的吸收效率;优化电池的短路电流为25.9225 m A/cm^2,优于其它陷光结构获得的短路电流。 展开更多

关键词 A-SI太阳电池 频域有限差分法 光学微腔 陷光结构

下载PDF 职称材料

基于二维FDFD分析金属柱阵列的双站RCS

15

作者 刘艳峰 魏兵 《数值计算与计算机应用》 CSCD 2014年第2期81-91,共11页

本文基于二维频域有限差分(FDFD)法的基本原理,利用Huygens原理,将边界上节点的FDFD方程式中的相关节点加上或减去入射场,将平面入射波引入总场区.计算分析了金属柱阵列的双站RCS,数值结果表明本文方法的正确性和分析复杂目标电磁散射... 本文基于二维频域有限差分(FDFD)法的基本原理,利用Huygens原理,将边界上节点的FDFD方程式中的相关节点加上或减去入射场,将平面入射波引入总场区.计算分析了金属柱阵列的双站RCS,数值结果表明本文方法的正确性和分析复杂目标电磁散射特性的有效性. 展开更多

关键词 二维频域有限差分法 金属柱阵列 双站RCS

原文传递

基于二维FDFD分析复合目标电磁散射

16

作者 刘艳峰 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第17期4873-4877,共5页

频域有限差分(Finite Difference Frequency Domain,FDFD)法直接从Maxwell方程组的微分形式出发建立差分近似方程组;并通过采用吸收边界条件截断计算域来模拟开域电磁散射问题。方法具有公式简单、直观,便于分析复杂形状、复杂介质以及... 频域有限差分(Finite Difference Frequency Domain,FDFD)法直接从Maxwell方程组的微分形式出发建立差分近似方程组;并通过采用吸收边界条件截断计算域来模拟开域电磁散射问题。方法具有公式简单、直观,便于分析复杂形状、复杂介质以及周期性结构等目标的电磁特性。基于二维频域有限差分(FDFD)法计算分析了复合目标的电磁散射。数值结果表明方法的正确性和分析复合目标电磁散射特性的有效性。 展开更多

关键词 二维频域有限差分法 复合目标 电磁散射

下载PDF 职称材料