三维情况下平面介质交界面处二阶精度FDTD方程

摘要

提出了一种新的二阶精度时域有限差分法(FDTD)算法,针对研究区域介质填充不均匀,包含平面介质交界面的情况。新算法在交界面处利用非均匀网格建模,通过积分形式M axwell方程的离散和交界面处连续场分量的泰勒级数展开,给出了平面介质交界面处三维情况下的二阶精度FDTD方程。该方法在保证介质交界面处电磁场量二阶精度的同时,合理划分不同介质区域粗细网格,在不增加计算容量和计算时间的基础上,有效地提高算法整体的计算精度。最后对介质谐振腔结构和微带电路进行模拟,验证了本文算法的精度高于标准的FDTD方法。