电子科技大学物理电子学院标准实验报告（实验）课程名称电磁仿真综合实践电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告1．学生姓名：学号：xxxxxxxxxx指导教师：xxx,xx实验地点：实验时间：年月月xxxxx—652012一、实验室名称：xxxxxxxx二、实验项目名称：电磁仿真综合实践级I三、实验学时：学时36四、实验原理：电磁仿真的时域有限差分法五、实验目的：加强学生的计算机综合应用能力、尤其是运用计算机分析和解决专业问题的能力培养，使学生对独立进行科学研究有初步实践；初步掌握一种纯数值电磁仿真方法时域有限差分——法；初步学会综合应用一种程序设计语言进行科学与工程计算；增强科技报告写作能力，学会相关软件使用。六、实验内容：均匀平板传输线传输特性仿真1.带挡板的平板传输线传输特性仿真2.七、实验器材（设备、元器件）：电子计算机八、实验步骤：．电磁仿真的时域有限差分法。1数值差分原理:2．时空离散及连续取函数样n????k=jt,i,,i?x,j?yk?z,n?(1)n????kj,??x,jy,k?z,n?tiF,=Fi在一定体积内和一段时间上对连续电池场的数据取样压缩差分原理一阶差分????－)x+hf(xxf?fdf误差向前差分=?(2)O(h)dxhx?????－－hff(x)xxf?df误差向后差分=?O(h)(3)dxhx?????－－hx+h)xxff(f?df误差中心差分2=?)O(h(4)dxhx?用中心差分代替对空间，时间的微分11????nn－－,j,j,k,ki+iF??F????n??????ki,j,F?222)+O((?x)=(5)x?x?11+n－nn????k,i,jkj,i,??FF??((6E场分量取样节点在空间和时间上采取交替排布，利用电生磁，磁电的原如所示单元有以下特点Ye分量在空间交叉放置，相互垂直；每一坐标平面上分四周分量环绕分量的四周分量环绕；场分量均与坐标轴向一致个面。棱边上电场分量个节点元胞条棱边）每一1Ye似相等，用棱边的中心节点表示，平面上的磁场分量近似相等，用面的心节点表示相距半个空间步）每一场分量自身相距一个空间步长3．相距半个时间步长和（）每一场分量自身相距一个时间步长，HE4时上的空间方向（）个53Ey1)1,j,k+1)j+1,k+(i+1,(i+Hx步长相等，以保间EzEz证均匀介质中场量的空间变量与ExEy时间变量完全对称。HzHy1),k+,j+1(iEExxxzEz的差分格式方程:MaxwellFDTDy),k,j+1(i)j,k(Ei,y模型图1Yee8-D??HJ?????t?（）麦克斯韦第一、二方程7B????JE????????m?t???2，反映是磁流密度，单位式中，是电流密度，反映电损耗，mJ/JVm磁损耗。主要与上式对应。各向同性介质中的本构关系：???（）HJE?H?JD?EB??8mm是磁阻率，计算磁损耗的。?m以E,H为变量，在直角坐标中，展开麦克斯韦第一、二方程，分别为?H?E??Hyxz??EHH???yzx??H?H?E?yzx????E???x?y?t??E?H??Eyzx??HEE???yzx??E?E?H?yzx??H??????x?y?t???代表在直角坐标中的任何一个分量，离散符号取为令Hzy,fx,,tE,4．??????）（nft?激?x,f?x,y,z,ty,k??fz,n?11j,ki,??于时间和空间的一阶偏导数取中心差分近似为关x,y,z,tf??f??1????nn?j,k,,j,kfifi????x?2121x??xi?x?????f1????nn,kfj,kjfi,i,?????y?2121y??）（y?y?j12?f???????1?nnj,kfi,j,kfi,????2121?z??zzz?k???1?n?f11?????-n?22j,kj,kfi,i,???f?t???tn?t?t???麦克斯韦方程组可以表示为111??????nn11kHHi,j,???ki,j,??122x2x222?????jEi,i,j,kEi,j1,k?????????E?1,k?t?111nnnz??yz222????z?y????11?n?????nkHi,ij,????1111?j,,kH22yy2222??????????Eki,j,k,j,Ei1,j,kEi,ij,k1E????????t?x1111nnnn?zzx2222?????z?x??11?n?11????n11Hki,j,???i,jk,??H22z22z22??iE??E1,ij????????t?i,E,kj,1,???11y1nnn,k??xy222????y???x??????1?nE?11nj,k,i??,j,ki?E1111??11111???????n?nnn??22j,k,j,,,kHi,j,kHi,Hi???????12?yzzyt?222?????zyΔΔ???5．????1n?E?111n??ki,j?,j?k,?Ei,111?n?11111????????nn??n2Hk,j,ki,j,i,jki,j,kH,?????????i?H111H?222???txzzx222????xz?????????1n?ki,j,Ei,j,kE1????zz221??t??n?111n?????????nn?n2,k,i,i,j,kjkHj,,kHi?????????激,?HH?222??xyx???yy??x11111111122222????蛙跳格式3/201/2HHH210EEE解的稳定性:??1?1?1??????????1??t??x?y????z???）（13数值色散:。这种色数值波模的传播速度将随频率而改变即有色散在网格中,,FDTD。而非物理上客...