matlab code FDTD 2D ( dennis sullivan book )

资 源 简 介

matlab code FDTD 2D ( dennis sullivan book )

详 情 说 明

在电磁场数值模拟领域，时域有限差分法（FDTD）因其直观性和广泛适用性成为经典工具。Dennis Sullivan的著作中提供的二维FDTD MATLAB实现，为理解麦克斯韦方程的离散化提供了实用范例。

核心逻辑围绕电场(E)和磁场(H)的交替更新展开： 空间离散化：将计算区域划分为Yee网格，电场分量与磁场分量在空间上交错采样，确保旋度计算的天然离散性。 时间步进：采用蛙跳算法，电场和磁场在时间上交替更新，每个时间步仅依赖前一步的场值。 边界处理：通常引入吸收边界条件（如简单PMC/PEC或更复杂的PML）来模拟无限空间。

实现特点包括： 通过参数化脚本设置介质分布、激励源（如高斯脉冲）和仿真时长。 场量更新方程直接源自麦克斯韦旋度方程的中央差分近似，体现时域算法的显式特性。 可视化模块通常包含动态绘制场分布（如Ez分量），直观展示波传播或散射现象。

该代码的学术价值在于： 清晰展示FDTD的稳定性条件（Courant限制）对时间步长的约束。 可作为自定义扩展的基础，例如添加色散介质或非线性效应。

对于进阶应用，可延伸讨论如何引入共形网格或GPU加速优化计算效率。