一种快速计算多柱体散射问题的区域分解时域有限差分方法

摘要

本文提出一种用于计算多柱体散射问题的区域分解时域有限差分算法(DD-FDTD).当各散射柱体相互间距离比较远时,采用经典的FDTD方法进行计算时,计算域是非常大的,大量的网格浪费在散射体之间.文中我们使用区域分解的思想,把各个柱体处理为各个子域.各柱体间大量的网格被省去,代之以二维时域Green函数将各个子域连接起来.采用近远场变换方法,并将柱体间互偶处理为等效柱面波入射场,从而大大压缩了计算时间.由于二维时域Green函数含有关于时间的积分,且此积分是一个反常积分,采用半解析的方法,精确地算出了其中的反常积分值,大幅度提高了计算精度.最终,使该方法得以实现.