二维FDTD程序

资 源 简 介

二维FDTD程序

详 情 说 明

二维FDTD（时域有限差分）方法是计算电磁波与物体相互作用的重要数值仿真技术。本文以方柱散射为例，解析其核心实现逻辑：

建模基础 将计算区域离散为Yee网格，每个网格点存储电场和磁场分量。对方柱区域设置PEC（理想导体）边界条件，其余区域为自由空间。需要特别注意CPML（卷积完美匹配层）边界的实现，这是吸收 outgoing 波的关键。

场更新流程 核心是交替更新电场和磁场分量。电场更新依赖周围磁场旋度，磁场更新则依赖电场旋度。对于TM波情况，Ez分量更新时需包含方柱的导体边界判断，在PEC区域内强制设为零值。

激励源设置 常用高斯脉冲作为激励源，其中心频率和带宽需根据方柱尺寸选择。通常在总场-散射场边界注入平面波，通过TF/SF技术实现纯净的入射波模拟。

散射场提取 通过场量减法获取散射场：在总场区记录总场，减去入射场得到纯散射场。远场数据可通过近远场变换获得，这对RCS计算尤为重要。

可视化要点 建议绘制三个关键结果：瞬态场分布动图（展现波束与方柱的相互作用过程）、稳态场分布（显示驻波模式）、以及方位角散射强度极坐标图。