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电磁场计算_FDM_matlab_有限差分法_源码

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简介：
本资源提供基于Matlab平台的电磁场问题求解代码，采用有限差分法（FDM）进行数值模拟和分析，适用于科研与教学。 利用有限差分法对矩形导体进行电磁场计算的MATLAB代码。

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  • 电磁场计算_FDM_matlab_有限差分法_源码
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    本资源提供基于Matlab平台的电磁场问题求解代码，采用有限差分法（FDM）进行数值模拟和分析，适用于科研与教学。 利用有限差分法对矩形导体进行电磁场计算的MATLAB代码。
     
  • 电磁场分布的有限差分法计算程序.rar
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    本资源提供了一套用于计算电磁场分布的有限差分法程序，适用于科研与工程设计中复杂电磁问题的数值求解。 有限差分法求电磁场分布-电磁场程序的Matlab编程求解包括一个完整的程序清单，在附件中有详细展示。 题目为采用有限差分法计算屏蔽微带传输线的电位及其电容。当微带线工作在低频时，其电容和电感可以通过静态分析得到。在这种情况下，我们可以在一些假设下（例如内导体即条带上有一特定电压值如1伏；而在屏蔽导体上则有另一不同电压值如0伏）求解该问题。
     
  • 基于有限差分法的静电场电位分布计算.m
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    本研究利用有限差分法探讨并计算了静电场中的电位分布情况，旨在为复杂几何形状下的电学问题提供数值分析解决方案。 电磁场实验作业要求使用超松弛法求解静电场的电位分布，并编写相应的实验代码。
     
  • FEM_电磁学有限元分析_FEM_电磁有限元方法_电磁有限元计算_有限元电磁模型
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    本资源聚焦于电磁学领域的有限元分析技术，涵盖从基础理论到高级应用的全面讲解。包括但不限于电磁场建模、数值求解及工程案例解析等内容，旨在帮助用户掌握FEM在电磁设计中的实用技巧与最新进展。 有限元数值代码是指用于进行有限元分析的编程实现。这类代码通常使用如Python、MATLAB或C++等语言编写，并包含定义网格、设置材料属性以及求解偏微分方程等内容，以模拟工程结构在各种条件下的行为和响应。 重写后的内容如下： 有限元数值代码是用于执行有限元分析的程序实现。这种类型的代码通常用Python、MATLAB或C++等编程语言编写，并包括网格定义、材料属性设置以及求解偏微分方程等内容，以模拟工程结构在各种条件下的行为和响应。
     
  • 基于MATLAB的有限差分法求解电磁场边值问题
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    本研究利用MATLAB软件平台，采用有限差分法高效解决电磁场中的典型边值问题，为电磁学领域的工程应用提供精确数值分析方法。 使用有限差分法计算电磁场的边值问题可以利用程序快速绘制出边值曲线。
     
  • Matlab中有限差分法的电场仿真
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    本项目利用MATLAB软件实现基于有限差分法的二维电场仿真，通过数值计算方法分析和模拟不同边界条件下的电场分布情况。 使用Matlab的有限差分法仿真电场，并考虑三种边界条件。
     
  • C++语言的电磁场有限元分析源代码
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    本项目提供一套基于C++编写的电磁场有限元分析程序源代码，适用于科研和工程领域中的电磁问题数值模拟与仿真。 一个用于计算电磁场的有限元C++程序，具有通用性和良好的封装性。
     
  • FDTD 有限差分算法
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    简介：FDTD（Finite-Difference Time-Domain）是一种数值计算方法，用于求解电磁场问题。通过离散化麦克斯韦方程组，该算法能够模拟光波、微波等在各种介质中的传播与相互作用现象。 ### 有限差分时域（FDTD）算法详解与应用 #### 引言：FDTD的发展及应用 有限差分时域（FDTD）方法是一种数值解法，用于求解麦克斯韦方程组，在电磁学领域中具有广泛应用价值。自1966年K.S.Yee提出该方法以来，由于其高效性和直观性，FDTD迅速发展成为解决复杂电磁问题的标准工具，并被广泛应用于天线设计、无线通信、雷达系统和生物医学工程等领域。 #### 麦克斯韦方程及其FDTD形式 麦克斯韦方程是描述电场与磁场相互作用的基本定律。在FDTD方法中，这些方程通过离散化的时间和空间网格来近似连续的电磁场分布。Yee元胞是该方法的基础结构，它将不同位置上的电场和磁场组件分开布置以确保准确地模拟电磁守恒关系。根据问题的不同维度（一维、二维或三维），FDTD的具体实现方式也会有所变化。 #### 数值稳定性 FDTD方法的数值稳定性受到时间步长与空间步长比例的影响，Courant稳定性条件是关键限制因素之一。该条件规定了时间步长和空间分辨率之间的关系以防止解的发散现象出现。此外，还需考虑由离散化引起的数值色散问题，并通过优化网格间距来减小这种影响。 #### 吸收边界条件 在FDTD仿真中，设计有效的吸收边界条件对于减少反射波的影响至关重要。Mur吸收边界是常用的一种类型，在边界处引入人工阻抗匹配层以最大程度地吸收入射波并降低反射率。一阶和二阶近似提供了不同程度的吸收性能选择，其中后者通常更优。 #### 完全匹配层（PML） 完全匹配层（PML）是一种高级技术用于处理开放边界的反射问题。Berenger PML通过在边界附近设置特定衰减介质来实现几乎无反射的效果。正确配置包括确定合适的厚度和衰减速率，以及选择适当的指数差分形式。 #### FDTD中常用激励源 模拟中的有效激励源引入是至关重要的一步。常见的类型有时谐场源和脉冲源等，它们通过施加特定电压或电流来激发电磁波的产生与传播。例如，在自由空间中使用面电流和线电流作为辐射模型，并结合复杂的边界条件处理以确保结果准确性。 #### 近—远场外推 近-远场转换技术在FDTD仿真中的应用对于分析天线设计及无线通信系统特别重要，它能够将计算得到的近距离数据转化为远处的信息。这有助于克服直接使用FDTD方法时遇到的一些局限性，并提高整体模拟效率与精确度。 有限差分时域（FDTD）算法作为一种强大的电磁学数值工具，在理论基础、关键技术及其广泛应用方面展现了其独特的价值和影响力，推动了整个计算电磁学领域的发展进步。
     
  • MATLAB终止代码：使用Vulture进行电磁组时域有限差分法计算
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    本研究利用MATLAB及Vulture软件平台，实施了基于时域有限差分法(FDTD)的复杂电磁环境中的仿真计算，为电磁组的设计提供了精确的数据支持。 Vulture 是一个开源的 FDTD 解算器，用于电磁仿真。它适用于处理复杂结构中的电磁兼容性、计算电磁学及相关的研究工作。 该代码具备以下功能： - 支持非均匀网格，并且可以模拟均匀立方体和长方体的情况。 - 网格表面可选择完美电导体（PEC）、完美磁导体（PMC）、完美匹配层（PML）或解析Mur吸收边界条件，以及周期性边界条件。 - 实现了单轴的 PML 终端功能，能够处理任意非均匀介质的问题。 - 提供高斯脉冲、紧凑型脉冲等多种波形的支持，并允许用户自定义波形输入。 - 支持分布式的软电场和硬磁场建模，以及电流密度、电流及理想电压源的设置。 - 包含电阻性电压与电流源总成功能。 - 内置内部PEC表面处理能力。 - 可以模拟简单的各向同性介质，并支持任意频率无关的介电常数、电导率和磁导率。通过广义多极Debye色散关系，还能够实现复杂的电色散介质建模。 - 提供中心于面的双侧表面阻抗边界条件功能，有效模拟与频率相关的薄材料表面特性。 - 全场散射场（TFSF）平面波源用于多次平面波激励，并且支持部分惠更斯曲面。此实现针对均匀立方网格进行了优化以减少数值色散误差。
     
  • 电磁场的有限元仿真分析
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    《电磁场的有限元仿真分析》一书专注于利用有限元方法对电磁问题进行数值模拟与研究，旨在为工程技术人员提供解决复杂电磁场问题的有效工具。 有一个极长的方形金属槽，边宽为1米。除顶盖电位为100sinπx伏特外，其他三面的电位均为零。请使用差分法求解槽内各点电位的分布情况。