微波在白血病无损探测中的应用：FDTD分析模型

讨论应用微波对白血病进行无损探测的可能性,采用柱坐标系下时域有限差分（ＦＤＴＤ）法分析人体小腿的微波散射特性及白血病的存在对其微波散射特性产生的影响．数值结果表明,通过测量人体小腿上部的微波散射特性,可以反演出骨髓介电特性的变化情况,据此判断白血病存在的可能性及病变的程度．该技术可应用于白血病的无损探测及治疗过程中的监测     

一种修正的窄缝电磁耦合FDTD算法

电磁脉冲通过窄缝的耦合计算是电磁兼容研究中的一个重要问题,现有算法存在着一些局限或不足.为得到一种能够反映窄缝实际耦合特点的算法,研究了Wang的窄缝算法中的不足,并基于其提出了一种修正的窄缝电磁耦合FDTD算法,即假设窄缝所在网格上的电磁总场在面向入射场源的窄缝一侧是随离窄缝距离增加而增强的,而在背向入射场源的窄缝一侧是随离窄缝距离的增加而减弱的.用该算法对ESD电流注入细导线产生的电磁场与窄缝的耦合进行了计算.计算结果表明了该算法的正确性.     

E形宽带微带天线的时域有限差分法分析

该文应用时域有限差分法(FDTD)分析了同轴馈电E形宽带微带天线的阻抗特性，此天线的阻抗带宽可大于30％．计算中采用了一种简单的同轴馈电模型，数值结果与已有文献结果比较一致，说明了此模型的有效性．同时，也研究了输人电阻随馈源位置变化的特性．     

FDTD算法的Matlab语言实现

分析了FDTD算法的基本原理及两种典型边界条件的算法特点,给出了Matlab语言编程的步骤和应注意的问题,并给出了实际的仿真结果,最后得出用Matlab语言对FDTD算法编程的几点结论.     

平面变栅距位相光栅位移传感器的测量精度极限

提出用透射式变栅距位相光栅作位移传感器,用标量衍射理论讨论了这种传感器的测量精度与光栅的起始栅距及栅距变化系数之间的关系,同时用时域有限元差分(FDTD)算法计算了变栅距位相光栅的衍射场,计算结果表明受衍射偏振特性的影响,这种位移传感器的测量精度在理论上存在极限.     

基于GPU加速及改进谱FDTD方法的周期性结构分析

为解决作为分析周期性结构的时域数值算法本身在计算单角度入射时依然存在效率偏低的这一问题,提出了一种改进的谱FDTD方法,并运用图形处理器(GPU)对算法进行硬件加速.改进的算法在保证单频点运算结果精确的前提下,通过降低单次运算对运算结果频谱分辨率的要求以降低总体的运算时间.算例验证表明,在保证同等精度的前提下,改进后的算法将单角度斜入射问题的计算效率提高了1倍以上,并在此基础上通过GPU硬件加速成功实现了20倍以上的加速比,这证明了GPU加速的改进谱FDTD法的可行性与高效性.     

高功率脉冲微波辐照大鼠体内场强的数值模拟

文章在建立大鼠电磁模型的基础上,用时域有限差分法(FDTD)分别计算了2.71 GHz和9.33 GHz高功率脉冲微波(HPPM)辐照大鼠时,大鼠体内,尤其是心脏、肝脏、大脑等器官的电场强度分布.结果显示,2.71 GHz的HPPM腹部和侧部方向辐照时,大鼠各器官的场强从大到小依次为心脏、大脑、肝脏;9.33 GHz HPPM辐照时,场强从大到小依次为大脑、肝脏、心脏.并且相同功率密度的2.71 GHz的HPPM入射到大鼠体内的平均场强约为9.33 GHz HPPM的4倍.结果表明,脉冲微波入射到大鼠体内各器官的场强分布存在一定差异,并与微波的频率以及微波入射方向密切相关.因此,研究HPPM生物效应时,需深入分析生物体内部的场强分布,才能科学合理地表示产生生物效应的电磁辐射剂量,得到较正确的高功率脉冲微波生物效应的量效关系.     

FDTD Analysis and Application of Sleeve Monopole Antenna

Based on the symmetry of the structure, a two-dimensional finite difference time domain （FDTD） method is used to analyze the sleeve monopole antenna on the infinite perfect conductor ground fed by a coaxial line. The fields in time domain are then turned into frequency domain through the discrete Fourier Transform to compute the surface current distribution and the input impedance of the sleeve monopole antenna. The gain or pattern of the monopole antenna is also computed, employing the combination of the image theory and the near-to-far transformation in frequency domain. All the computed results agree very well with the results of other methods and measured ones, verifying the application of the FDTD method to analyze the sleeve monopole antennas. The voltage standing wave ratio （VSWR） of the sleeve monopole antennas with different heights and radii of the sleeve are checked to study the influence of the sleeve, which indicates that the height and the radius of the sleeve are both important to the impedance bandwidth of the sleeve monopole antennas.     

应用APLAC对有覆盖层微带贴片天线研究

采用时域有限差分法软件模拟具有覆盖层微带贴片天线，求解出与实验结果有极好的吻合的谐振频率，讨论了不同介质覆盖和空气隙对3GHz向带贴片天线谐振率影响。     

标量FDTD法分析渐变折射率光波导模场分布

用标量时域有限差分法（Finite-differece Time-domain Method,FDTD法）分析了渐变折射率平面光波导中基模的模场分布情况，采用平面光波、球面光波、高斯光波等5种不同形态的光波激励同一波导，借助计算机进行数值求解，得到的光场分布图在光场传播达到稳定后完全相同，说明波导的模式与光波形态无关，只与波导结构和光波波长有关，结果表明该方法直观、精确、快速，并与解析法分析的结果一致。