高斯脉冲入射条件下的FDTD模拟程序

资 源 简 介

高斯脉冲入射条件下的FDTD模拟程序

详 情 说 明

FDTD（时域有限差分法）是电磁仿真领域的经典数值计算方法。该方法通过在离散的时空网格上求解麦克斯韦方程组，能够直观地模拟电磁波在各种介质中的传播过程。

在仿真中采用高斯脉冲作为入射波具有明显优势： 频谱特性可预测 - 高斯脉冲的时域波形与频域特性存在确定的傅里叶变换关系 带宽可控性 - 通过调节脉冲宽度参数可灵活控制激励信号的频带范围 数值稳定性 - 光滑的波形有利于降低算法中的数值色散误差

典型实现包含三个关键环节： 激励源设置：在计算域边界或特定位置注入满足高斯分布的时变电场 边界处理：采用PML等吸收边界条件模拟无限大空间 场量更新：按照Yee网格的空间排布方式交替计算电场和磁场分量

这种模拟方法能有效应用于天线设计、电磁兼容分析等工程场景，通过观察脉冲传播过程中的场分布变化，可以提取结构的S参数、辐射方向图等重要特性。对于初学者而言，建议从一维FDTD模型入手，逐步理解时域推进的核心思想。