现代微波工程时域有限差分方法

第1章 绪论

1.1 麦克斯韦方程回顾

1.2 时域有限差分法概述

1.3 时域有限差分法的三要素

1.4 FDTD算法的优点与应用

1.5 FDTD算法的研究进展

第2章 FDTD方法的维电磁仿真

2.1 维自由空间公式

2.2 FDTD方法的稳定性

2.3 维条件下的吸收边界

2.4 电磁波在电介质中传播

2.5 电磁波在有耗媒质中传播

2.6 引入电通量密度的仿真计算

2.7 色散媒质的仿真模型

2.8 基于Z变换的仿真模型及计算

2.9 非磁化等离子体的仿真计算

2.10 洛伦兹媒质的仿真计算

2.11 人体肌肉组织的仿真计算

2.12 左手介质的仿真计算

第3章 FDTD二维电磁仿真

3.1 二维中的时域有限差分法

3.2 完美匹配层

3.3 矩阵变换

3.4 总场和散射场

3.5 左手介质的电磁模型

第4章 FDTD三维电磁仿真

4.1 自由空间的公式表达

4.2 三维完美吸收边界

4.3 三维空间中的总场和散射场

4.4 微带传输线的平面激励源的设置

第5章 激励源与时频变换

5.1 FDTD仿真中的常用激励源

5.2 时频变换

第6章 FDTD程序模块化设计

6.1 散射体的定义

6.2 材料网格的创建

第7章 有源及无源集总元件

7.1 集总元件的FDTD方程

7.2 集总元件的定义、初始化和仿真

第8章 微带电路FDTD建模与仿真

8.1 微带等效参数的计算

8.2 微带低通滤波器FDTD方法的建模与仿真

8.3 微带贴片天线的建模与仿真

附录

附录A z变换

附录B吸收边界条件推导

附录C Matlab命令

附录D数组维数变换

程序索引

参考文献

《现代微波工程时域有限差分方法/“十二五”国家重点图书电子与信息工程系列》循序渐进地介绍了非分裂的时域有限差分方法，它的优点在于并不需要对PML空间进行特殊处理，也不需对边界的电场和磁场进行分裂，吸收边界和工作空间可以通过参数转换来完成。首先，《现代微波工程时域有限差分方法/“十二五”国家重点图书电子与信息工程系列》从一维的FDTD方法开始人手，这种研究过程完全符合从简单到复杂、从一维到多维的认知过程。在一维中，只包含两个场分量和沿z方向传输的TEM波，但它所描述的物理意义非常清晰，对于初学者来说，易于掌握。而二维FDTD电磁仿真是对一维程序的扩展，并建立了二维非分裂吸收边界条件。而对于三维FDTD仿真则和二维仿真处理方法完全一样，仅仅是求解的方程更为复杂。最后，对三维程序进行模块化设计，并利用已经搭建的FDTD的基本框架，对微带电路建模与仿真方法进行具体的阐述，并给出程序的每一部分细节，使读者能够对微带电路的分析有一个全面的认识，并可以应用到其他结构的分析上。
　　《现代微波工程时域有限差分方法/“十二五”国家重点图书电子与信息工程系列》可供从事微波工程电磁问题领域的相关人员参考，也可作为高等院校相关专业高年级本科生和研究生的教学参考书。