Padé近似下模拟一般色散媒质的FDTD改进方案

摘要：

为了方便模拟不同媒质的色散特性，提出了一种时域有限差分(FDTD)改进方案，适用于统一处理几类各向同性、线性、有磁电色散媒质的电波传播问题：媒质类型可以是Havriliak-Negami(H-N)媒质、Davidson-Cole(D-C)媒质、Cole-Cole(C-C)媒质、Debye媒质、常规(非色散)媒质或其任意组合；媒质属性可以是单极或多极的、有电耗的或无电耗的。该方案利用帕德(Padé)近似法，导出了一组整数阶的辅助微分方程(ADEs)，既克服了其中分数阶导数的主要困难，又展现了通用性好、复杂度低的优势。通过对一维及三维算例解析、数值结果之间的对比，初步证实了改进方案的可行性和有效性。

关键词：辅助微分方程、时域有限差分法、色散媒质、帕德近似法

分类号：O441.4(电磁学、电动力学)

资助基金：国家自然科学基金51271059；安徽省教育厅自然科学研究重点项目KJ2014A193；安徽省科技计划12010302080,1501031114

在线出版日期：2015-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：845-850