基于MATLAB的二维导体方柱散射场RCS的FDTD仿真程序

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现二维导体方柱电磁散射的FDTD算法仿真，结合UPML吸收边界条件与高斯脉冲激励源，精确模拟宽频带散射特性，适用于计算雷达散射截面（RCS）和电磁波传播分析。

详 情 说 明

二维导体方柱散射场RCS的FDTD算法仿真程序

项目介绍

本项目基于时域有限差分(FDTD)方法，实现了对二维理想导体方柱电磁散射问题的数值仿真。程序采用单轴各向异性完美匹配层(UPML)作为吸收边界条件，使用高斯脉冲激励源，并通过近场到远场变换技术计算雷达散射截面(RCS)。该程序为电磁散射分析提供了完整的数值模拟工具。

功能特性

• FDTD核心算法：完整实现二维TM波电磁场更新方程
• UPML边界处理：有效吸收边界反射波，模拟无界空间环境
• 宽频带激励：高斯脉冲源覆盖宽频率范围，一次仿真获得多频点结果
• 近远场变换：通过表面等效原理计算远场散射特性
• RCS计算：定量分析导体方柱的散射强度随频率和角度变化
• 可视化输出：提供时域场演化、频域响应和空间分布等多种结果展示

使用方法

1. 参数设置：在主程序中配置计算区域尺寸、网格步长、导体位置等参数
2. 运行仿真：执行主程序开始FDTD迭代计算
3. 结果分析：程序自动输出场分布动画、RCS曲线和频域数据
4. 数据保存：仿真结果以MAT文件格式存储供后续处理

系统要求

• MATLAB R2016a或更高版本
• 推荐内存：4GB以上
• 磁盘空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件整合了FDTD仿真的全部核心流程，包括计算区域与网格的初始化、UPML吸收边界参数设置、导体结构建模、高斯脉冲激励源的定义、时域场量的迭代更新、边界条件的处理、近场数据的采集与存储、傅里叶变换处理、近远场外推计算以及雷达散射截面的求解与可视化输出。