MATLAB模拟的电磁学数值技术

《MATLAB模拟的电磁学数值技术(第3版)》内容简介：计算电磁学界的专家只熟悉一种或很少几种技术，而很少专家熟悉所有主要计算电磁学技术。《MATLAB模拟的电磁学数值技术(第3版)》的目的就是想要填补这方面的空白。《MATLAB模拟的电磁学数值技术(第3版)》适合于大学高年级学生或研究生用。可以作为一学期或两学期的课程。《MATLAB模拟的电磁学数值技术(第3版)》对读者的主要要求是学MATLAB电磁学的课程，具有计算机高级编程语言的知识。由于书中所有的计算机代码是由MATLAB程序给出的，所以作者假设读者具备基本的MATLAB知识，虽然熟悉线性代数和数值分析是有用的，但不是必需的。

% 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
----------- ---------  ---------- -----  ----

     文件       2911  2012-09-07 15:40  Chapter_6\calculate_frequency_domain_outputs.m

     文件       5009  2012-09-07 15:40  Chapter_6\display_frequency_domain_outputs.m

     文件       1095  2012-09-07 15:40  Chapter_6\example_6_a\define_geometry.m

     文件       1970  2012-09-07 15:40  Chapter_6\example_6_a\define_output_parameters.m

     文件       2388  2012-09-07 15:40  Chapter_6\example_6_a\define_problem_space_parameters.m

     文件       1149  2012-09-07 15:40  Chapter_6\example_6_a\define_sources_and_lumped_elements.m

     文件       2039  2012-09-07 15:40  Chapter_6\example_6_b\define_geometry.m

     文件       2923  2012-09-07 15:40  Chapter_6\example_6_b\define_output_parameters.m

     文件       2384  2012-09-07 15:40  Chapter_6\example_6_b\define_problem_space_parameters.m

     文件       1430  2012-09-07 15:40  Chapter_6\example_6_b\define_sources_and_lumped_elements.m

     文件       4317  2012-09-07 15:40  Chapter_6\initialize_output_parameters.m

     文件       2798  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\calculate_domain_size_2d.m

     文件        851  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\calculate_frequency_domain_outputs_2d.m

     文件       4241  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\calculate_material_component_values_2d.m

     文件       1611  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\capture_sampled_electric_fields_2d.m

     文件        771  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\capture_sampled_magnetic_fields_2d.m

     文件        447  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\create_circles.m

     文件        563  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\create_rectangles.m

     文件         78  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\define_geometry_2d.m

     文件        643  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\define_output_parameters_2d.m

     文件       2454  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\define_problem_space_parameters_2d.m

     文件        586  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\define_sources_2d.m

     文件       1994  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\display_frequency_domain_outputs_2d.m

     文件       2156  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\display_sampled_parameters_2d.m

     文件       1615  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\display_transient_parameters_2d.m

     文件       4760  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\draw_objects_2d.m

     文件        686  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\fdtd_solve_2d.m

     文件        578  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\frequency_to_time_domain.m

     文件        692  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\impressed_J_updating_coefficients.m

     文件        693  2012-09-07 15:40  Chapter_7\example_7_a1\impressed_M_updating_coefficients.m

............此处省略435个文件信息