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一种基于波动方程的新高阶FDTD方法

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王烁, 邵振海, 文光俊, 李世贵, 谢康. 2007: 一种基于波动方程的新高阶FDTD方法, 强激光与粒子束, 19(12): 2069-2073.
引用本文: 王烁, 邵振海, 文光俊, 李世贵, 谢康. 2007: 一种基于波动方程的新高阶FDTD方法, 强激光与粒子束, 19(12): 2069-2073.
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WANG Shuo, SHAO Zhen-hai, WEN Guang-jun, LI Shi-gui, XIE Kang. 2007: A new high order FDTD method based on wave equations, High Power Lase and Particle Beams, 19(12): 2069-2073.
Citation: WANG Shuo, SHAO Zhen-hai, WEN Guang-jun, LI Shi-gui, XIE Kang. 2007: A new high order FDTD method based on wave equations, High Power Lase and Particle Beams, 19(12): 2069-2073.
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一种基于波动方程的新高阶FDTD方法

  • 电子科技大学,通信与信息工程学院,射频集成电路实验室,成都,610054

  • Micro Design Technology Pte Ltd,Singapore,117674

  • 重庆科技学院,数理学院,重庆,400042

  • 电子科技大学,宽带光纤传输与通信网技术教育部重点实验室,成都,610054

A new high order FDTD method based on wave equations

  • 摘要: 提出了一种基于二阶波动方程的(2M,4)高阶时域有限差分(FDTD)方法,通过使用辛积分传播子(SIP)在时域上获得4阶精度,使用离散奇异卷积(DSC)方法在空域上达到2M阶精度.与已有的(2M,4) 阶FDTD方法相比,虽然两者都采用SIP和DSC方法,但是此二者的不同点在于:第一,新方法基于二阶波动方程;第二,在离散计算空间时使用单一网格而不是传统的Yee网格;第三,单独计算某一场分量从而节约内存并减少计算量.数值计算结果表明,与传统高阶算法相比,基于波动方程的高阶FDTD方法耗费的机时只有它的50%,内存消耗下降10%,而两者的计算结果之间相对误差小于5‰.
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出版历程
  • 刊出日期:  2007-12-30

一种基于波动方程的新高阶FDTD方法

  • 电子科技大学,通信与信息工程学院,射频集成电路实验室,成都,610054
  • Micro Design Technology Pte Ltd,Singapore,117674
  • 重庆科技学院,数理学院,重庆,400042
  • 电子科技大学,宽带光纤传输与通信网技术教育部重点实验室,成都,610054

摘要: 提出了一种基于二阶波动方程的(2M,4)高阶时域有限差分(FDTD)方法,通过使用辛积分传播子(SIP)在时域上获得4阶精度,使用离散奇异卷积(DSC)方法在空域上达到2M阶精度.与已有的(2M,4) 阶FDTD方法相比,虽然两者都采用SIP和DSC方法,但是此二者的不同点在于:第一,新方法基于二阶波动方程;第二,在离散计算空间时使用单一网格而不是传统的Yee网格;第三,单独计算某一场分量从而节约内存并减少计算量.数值计算结果表明,与传统高阶算法相比,基于波动方程的高阶FDTD方法耗费的机时只有它的50%,内存消耗下降10%,而两者的计算结果之间相对误差小于5‰.

English Abstract

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