有限差分模拟电磁波场

一份matlab代码模拟TM波传播，实测可用，附赠一篇外国博士论文，文中附录带模拟探地雷达电磁波场传递源代码,这份代码用C语言开发

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%TM波的传播
%今日完成 tm波的传播

clear all; clc;
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%% 真空常数设定
epsz=1/（4*pi*9*10^9）;          %真空介电常数
mu=4*pi*10^（-7）;               %真空磁导率
Z=sqrt（mu/epsz）;               %真空阻抗
epsilon=1;                     %真空相对介电常数
sigma=0;                       %真空电导率

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%% 设定截止频率
v=3e8;                         %波速
f=0.3e9;                       %截止频率
lamda=v/f;                     %波长
k=2*pi/lamda;                  %波数

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%% 设定网格
IE=150;                        %x向网格数
JE=150;                        %y向网格数
ISteps=450;                    %迭代次数
ddx=lamda/20;                  %网格尺寸
dt=ddx/（2*v）;                  %时间步大小

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%% 设定总场
ia=30;
ib=IE-ia;                      %x向总场边界位置
ja=30;                         
jb=JE-ja;                      %y向总场边界位置

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%% PML层数
npml=10;

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%  设定脉冲源参数
spread=8;                      %脉冲宽度
t0=25;                         %脉冲高度
%x0=IE/2;
x0=11;
%y0=JE/2;                       %脉冲位置
%x0=50;
y0=50;
pulse=0;                       %记录脉冲大小


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%% 计算中的变量内存分配
u=zeros（IStepsIEJE）; 
u1=zeros（ISteps）;
u2=zeros（IEJE）;
dz=zeros（IEJE）;               %z向电场密度，归一化后的
ez=zeros（IEJE）;               %z向电场强度

em=zeros（IEJE）;  %%%%%%%%%%%%%
IE1=IE/3;
IE2=IE1+1;
IE3=IE/2;
IE4=IE3+1;

iz=zeros（IEJE）;               %迭代中间变量
hx=zeros（IEJE）;               %x向磁场变量
hy=zeros（IEJE）;               %y向磁场变量
ihx=zeros（IEJE）;              %x向hx计算的中间变量
ihy=zeros（IEJE）;              %y向hy计算的中间变量
     for i=1:IE1;
        for j=1:JE;
            em（ij）=1;
        end
     end
     for i=IE2:IE3;
        for j=1:JE;
            em（ij）=2;
        end
     end
     for i=IE4:IE;
        for j=1:JE;
            em（ij）=3;
        end
     end
%% PML初始化设置
gi2=ones（1IE）;                  %x向系数
gi3=ones（1IE）;
fi1=zeros（1IE）;
fi2=ones（1IE）;
fi3=ones（1IE）;

gj2=ones（1JE）;                  %y向系数
gj3=ones（1JE）;
fj1=zeros（1JE）;
fj2=ones（1JE）;
fj3=ones（1JE）;

%% PML层中阻抗渐变设置
for i=1:npml+1;
    xnum=npml-i+1;
    xxn=xnum/npml;
    xn=0.333*（xxn^3）;
    gi2（i）=1/（1+xn）;
    gi2（IE-i+1）=1/（1+xn）;
    gi3（i）=（1-xn）/（1+xn）;
    gi3（IE-i+1）=（1-xn）/（1+xn）;
    
    xxn=（xnum-0.5）/npml;
    xn=0.25*（xxn^3）;
    fi1（i）=xn;
    fi1（IE-i）=xn;
    fi2（i）=1/（1+xn）;
    fi2（IE-i）=1/（1+xn）;
    fi3（i）=（1-xn）/（1+xn）;
    fi3（IE-i）=（1-xn）/（1+xn）;
end;

for j=1:npml+1;
    xnum=npml-j+1;   
    xxn=xnum/npml;      
    xn=0.33*（xxn^3）;   
    gj2（j）=1/（1+xn）;   
    gj2（JE-j+1）=1/（1+xn）;   
    gj3（j）=（1-xn）/（1+xn）;   
    gj3（JE-j+1）=（1-xn）/（1+xn）;   
       
    xxn=（xnum-0.5）/npml;   
    xn=0.25*（xxn^3）;   
    fj1（j）=xn;   
    fj1（JE-j）=xn;   
    fj2（j）=1/（1+xn）;   
    fj2（JE-j）=1/（1+xn）;   
 

 属性            大小     日期    时间   名称
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     文件       5618  2019-04-06 22:05  matlabfdtd\todaywork.m

     文件    8876895  2018-10-30 08:21  matlabfdtd\外国博士正演.pdf

     目录          0  2019-04-06 22:34  matlabfdtd

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