MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法（Atef Elsherbeni著，内附有源程序）.zip

本书英文名叫The Finite Difference Time Domain Method for Electromagnetics With MATLAB Simulations，Atef Elsherbeni编写。中文名《MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法》，俞志远翻译。本文件里还有源程序可供参考学习

% This program demonstrates a one-dimensional FDTD simulation.
% The problem geometry is composed of two PEC plates extending to
% infinity in y and z dimensions parallel to each other with 1 meter
% separation. The space between the PEC plates is filled with air.
% A sheet of current source paralle to the PEC plates is placed 
% at the center of the problem space. The current source excites fields 
% in the problem space due to a z-directed current density Jz 
% which has a Gaussian waveform in time. 

% Define initial constants
eps_0 = 8.854187817e-12;          % permittivity of free space  
mu_0  = 4*pi*1e-7;                % permeability of free space    
c     = 1/sqrt（mu_0*eps_0）;       % speed of light 

% Define problem geometry and parameters
domain_size = 1;                  % 1D problem space length in meters
dx = 1e-3;                        % cell size in meters   
dt = 3e-12;                       % duration of time step in seconds  
number_of_time_steps = 2000;      % number of iterations 
nx = round（domain_size/dx）;       % number of cells in 1D problem space
source_position = 0.5;            % position of the current source Jz

% Initialize field and material arrays
Ceze      = zeros（nx+11）;
Cezhy     = zeros（nx+11）;
Cezj      = zeros（nx+11）;
Ez        = zeros（nx+11）;
Jz        = zeros（nx+11）;
eps_r_z   = ones （nx+11）; % free space
sigma_e_z = zeros（nx+11）; % free space

Chyh      = zeros（nx1）;
Chyez     = zeros（nx1）;
Chym      = zeros（nx1）;
Hy        = zeros（nx1）;
My        = zeros（nx1）;
mu_r_y    = ones （nx1）; % free space
sigma_m_y = zeros（nx1）; % free space

% Calculate FDTD updating coefficients 
Ceze = （2 * eps_r_z * eps_0 - dt * sigma_e_z） ...
     ./（2 * eps_r_z * eps_0 + dt * sigma_e_z）;

Cezhy = （2 * dt / dx） ...
     ./（2 * eps_r_z * eps_0 + dt * sigma_e_z）;

Cezj  = （-2 * dt） ...
     ./（2 * eps_r_z * eps_0 + dt * sigma_e_z）;

Chyh  = （2 * mu_r_y * mu_0 - dt * sigma_m_y） ...
     ./（2 * mu_r_y * mu_0 + dt * sigma_m_y）;

Chyez = （2 * dt / dx） ...
     ./（2 * mu_r_y * mu_0 + dt * sigma_m_y）;

Chym  = （-2 * dt） ...
     ./（2 * mu_r_y * mu_0 + dt * sigma_m_y）;

% Define the Gaussian source waveform 
time       = dt*[0:number_of_time_steps-1].‘;
Jz_waveform = exp（-（（time-2e-10）/5e-11）.^2）;
source_position_index = round（nx*source_position/domain_size）+1;

% Subroutine to initialize plotting 
initialize_plotting_parameters;

% FDTD loop
for time_step = 1:number_of_time_steps

    % Update Jz for the current time step
    Jz（source_position_index） = Jz_waveform（time_step）;
    
    % Update magnetic field
    Hy（1:nx） =   Chyh（1:nx） .* Hy（1:nx） ...
         + Chyez（1:nx） .* （Ez（2:nx+1） - Ez（1:nx））  ...
         + Chym（1:nx） .* My（1:nx）;

    % Update electric field
    Ez（2:nx） = Ceze （2:nx） .*  Ez（2:nx） ...
             + Cezhy（2:nx） .* （Hy（2:nx） - Hy（1:nx-1））  ...
             + Cezj（2:nx）  .*  Jz（2:nx）;

    Ez（1）    = 0; % A

 属性            大小     日期    时间   名称
----------- ---------  ---------- -----  ----
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     文件         661  2012-09-07 15:40  MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法\Chapter_11\example_11_a\define_sources_and_lumped_elements.m
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