RCS-FDTD方柱-球的RCS程序(共13页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上% FDTD_2D_RCSclear;clc;%*初始化*%tic;% v=3*108; % 波速f=15*10(9); % 频率lamda=v/f; % 波长k=2*pi/lamda; % 波数epsz=1/(4*pi*9*109); % 真空介电常数mu=4*pi*10.(-7); % 真空磁导率Z=sqrt(mu/epsz); % 真空波阻抗epsilon=1; % 相对介电常数sigma=0.0; % 电导率%N=120; % 网格数量L=1000; % 迭代次数ddx=lamda/20; % 网格尺寸dt=ddx/(2*v); % 时间间隔lstart=1;
2、 % 空间起始行坐标 lend=N; % 空间终止行坐标rstart=1; % 空间起始列坐标rend=N; % 空间终止列坐标ia=N/4; % 总场区域x左ib=3*N/4; % 总场区域x右ja=ia; % 总场区域x下jb=ib; % 总场区域x上pa=ia-5; % 外推区域x左pb=ib+5; % 外推区域x右qa=pa; % 外推区域x下qb=pb; % 外推区域x上length=pb-pa+1; % 每个边上的总长度npml=N/8; % PML点数% 方柱参数side=2*lamda; % 方柱边长halfgrid=round(side/(2*ddx); % 方柱占据网格大小
3、% 媒质参数for i=lstart:lend; % 控制媒质分部区域 for j=rstart:rend; ga(i,j)=1/(epsilon+sigma*dt/epsz); % 求和参量 gb(i,j)=sigma*dt/epsz; % 求和参量 end;end;% 源参数spread=8; % 脉冲宽度t0=25; % 脉冲高度is=N/2; % 源的X位置js=N/2; % 源的Y位置% 输入平面波ez_inc=zeros(1,N);hx_inc=zeros(1,N);% 平面波吸收条件变量初始化ez_v1=0;ez_v2=0;ez_v3=0;ez_v4=0;% 迭待电磁场参量dz=
4、zeros(N,N); % z方向电荷密度ez=zeros(N,N); % z方向电场iz=zeros(N,N); % z方向电场求和参量hx=zeros(N,N); % x方向磁场hy=zeros(N,N); % y方向磁场ihx=zeros(N,N); % x方向磁场参量ihy=zeros(N,N); % y方向磁场参量% 相位和幅度提取(傅里叶变换)ine=0;inh=0;ez_out=zeros(4,length+1);hx_out=zeros(4,length);hy_out=zeros(4,length);%*PML设置*% PML初始化for i=1:N; gi2(i)=1; g
5、i3(i)=1; fi1(i)=0; fi2(i)=1; fi3(i)=1;end;for j=1:N; gj2(j)=1; gj3(j)=1; fj1(j)=0; fj2(j)=1; fj3(j)=1;end;% 阻抗渐变设置for i=1:npml+1; xnum=npml-i+1; xxn=xnum/npml; xn=0.33*(xxn3); gi2(i)=1/(1+xn); gi2(N-i+1)=1/(1+xn); gi3(i)=(1-xn)/(1+xn); gi3(N-i+1)=(1-xn)/(1+xn); xxn=(xnum-0.5)/npml; xn=0.25*(xxn3); f
6、i1(i)=xn; fi1(N-i)=xn; fi2(i)=1/(1+xn); fi2(N-i)=1/(1+xn); fi3(i)=(1-xn)/(1+xn); fi3(N-i)=(1-xn)/(1+xn);end;for j=1:npml+1; xnum=npml-j+1; xxn=xnum/npml; xn=0.33*(xxn3); gj2(j)=1/(1+xn); gj2(N-j+1)=1/(1+xn); gj3(j)=(1-xn)/(1+xn); gj3(N-j+1)=(1-xn)/(1+xn); xxn=(xnum-0.5)/npml; xn=0.25*(xxn3); fj1(j)=
7、xn; fj1(N-j)=xn; fj2(j)=1/(1+xn); fj2(N-j)=1/(1+xn); fj3(j)=(1-xn)/(1+xn); fj3(N-j)=(1-xn)/(1+xn);end;%*迭代求解电场和磁场*%for T=1:L; disp(T);% %*电场由磁场更新*% TM波Y方向传播 for j=2:N-1; ez_inc(j)=ez_inc(j)+0.5*(hx_inc(j-1)-hx_inc(j); end; % 平面波吸收条件 ez_inc(1)=ez_v2; ez_v2=ez_v1; ez_v1=ez_inc(2); ez_inc(N)=ez_v3; ez_
8、v3=ez_v4; ez_v4=ez_inc(N-1); % 入射电场傅里叶变换(必须用边界加入) % 注意:当计算频谱用的是其他的位置的入射波时候,会产生很大的误差; ine=ine+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*T*dt)*ez_inc(ja-1); % 电荷密度Dz for i=2:N-1; % 为了使每个电场周围都有磁场进行数组下标处理 for j=2:N; dz(i,j)=gi3(i)*gj3(j)*dz(i,j)+gi2(i)*gj2(j)*0.5*( hy(i,j)-hy(i-1,j)-hx(i,j)+hx(i,j-1) ); end; end; % 脉冲或正弦源的加
9、入 source=exp(-0.5)*( (t0-T)/spread ).2); % 脉冲源 ez_inc(5)=source; % TM平面波源 % 电荷密度Dz加入射场 for i=ia:ib; dz(i,ja)=dz(i,ja)+0.5*hx_inc(ja-1); dz(i,jb)=dz(i,jb)-0.5*hx_inc(jb); end;% % 电场Ez for i=1:N; for j=1:N; ez(i,j)=ga(i,j)*( dz(i,j)-iz(i,j) ); iz(i,j)=iz(i,j)+gb(i,j)*ez(i,j) ; end; end; % 边界电场置零,作为辅助P
10、ML for j=1:N; ez(1,j)=0; ez(N,j)=0; end; for i=1:N; ez(i,1)=0; ez(i,N)=0; end; % 金属边界条件 for i=N/2-halfgrid:N/2+halfgrid-1; for j=N/2-halfgrid:N/2+halfgrid-1; ez(i,j)=0; end; end; % 傅里叶变换Ez; s=0; for i=pa:pb+1; s=s+1; ez_out(1,s)=ez_out(1,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*T*dt)*ez(i,qa); % 下 ez_out(2,s)=ez_out
11、(2,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*T*dt)*ez(i,qb); % 上 end; s=0; for j=qa:qb+1; s=s+1; ez_out(3,s)=ez_out(3,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*T*dt)*ez(pa,j); % 左 ez_out(4,s)=ez_out(4,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*T*dt)*ez(pb,j); % 右 end;% %*磁场由电场更新*% 更新平面波磁场 for j=1:N-1; hx_inc(j)=hx_inc(j)+0.5*(ez_inc(j)-ez_inc(j+1); end;
12、 % 入射磁场傅里叶变换 inh=inh+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*(T+1/2)*dt)*hx_inc(ja-1);% % 磁场Hx for i=1:N; for j=1:N-1; curl_e=ez(i,j)-ez(i,j+1); ihx(i,j)=ihx(i,j)+fi1(i)*curl_e; hx(i,j)=fj3(j)*hx(i,j)+fj2(j)*0.5*(curl_e+ihx(i,j); end; end; % 磁场Hx加入射场 for i=ia:ib; hx(i,ja-1)=hx(i,ja-1)+0.5*ez_inc(ja); hx(i,jb)=hx(i,jb)
13、-0.5*ez_inc(jb); end; % 傅里叶变换Hx; s=0; % 注意:电场和磁场相差半个时间步 for i=pa:pb; s=s+1; hx_out(1,s)=hx_out(1,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*(T+1/2)*dt)*hx(i,qa); % 下 hx_out(2,s)=hx_out(2,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*(T+1/2)*dt)*hx(i,qb); % 上 end; s=0; for j=qa:qb; s=s+1; hx_out(3,s)=hx_out(3,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*(T+1/2)
14、*dt)*hx(pa,j); % 左 hx_out(4,s)=hx_out(4,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*(T+1/2)*dt)*hx(pb,j); % 右 end;% 磁场Hy for i=1:N-1; for j=1:N; curl_e=ez(i+1,j)-ez(i,j); ihy(i,j)=ihy(i,j)+fj1(j)*curl_e; hy(i,j)=fi3(i)*hy(i,j)+fi2(i)*0.5*(curl_e+ihy(i,j); end; end; % 磁场Hy加入射场 for j=ja:jb; hy(ia-1,j)=hy(ia-1,j)-0.5*ez_i
15、nc(j); hy(ib,j)=hy(ib,j)+0.5*ez_inc(j); end; % 傅里叶变换Hy; s=0; for i=pa:pb; s=s+1; hy_out(1,s)=hy_out(1,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*(T+1/2)*dt)*hy(i,qa); % 下 hy_out(2,s)=hy_out(2,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*(T+1/2)*dt)*hy(i,qb); % 上 end; s=0; for j=qa:qb; s=s+1; hy_out(3,s)=hy_out(3,s)+exp(-sqrt(-1)*2*pi*f*(T
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- RCS FDTD 程序 13
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