FDTD埋藏导体的开源MATLAB代码

时间: 2023-06-01 20:03:25 浏览: 61
以下是一个基于FDTD方法的开源MATLAB代码,用于模拟电磁波在埋藏导体中的传播。该代码使用了Yee网格,具有较高的准确性和稳定性。 ``` % FDTD simulation of electromagnetic waves in buried conductor % based on the Yee grid % open-source MATLAB code % by [your name and contact information] % Parameters c0 = 3e8; % speed of light in free space eps_r = 4; % relative permittivity of the soil mu_r = 1; % relative permeability of the soil sigma = 0.02; % conductivity of the soil f = 100e6; % frequency of the incident wave lambda = c0/f; % wavelength of the incident wave dx = lambda/10; % spatial step size dy = dx; dz = dx; dt = dx/(2*c0); % temporal step size t_max = 200*dt; % simulation time x_max = 10*lambda; % size of the simulation domain y_max = x_max; z_max = x_max; M = round(x_max/dx); % number of cells in x direction N = round(y_max/dy); % number of cells in y direction P = round(z_max/dz); % number of cells in z direction % Initialization Ey = zeros(M+1,N,P+1); % electric field in y direction Hz = zeros(M,N+1,P); % magnetic field in z direction eps = eps_r*ones(M+1,N,P+1); % permittivity of the soil mu = mu_r*ones(M,N+1,P); % permeability of the soil sigma_e = sigma*ones(M+1,N,P+1); % electric conductivity of the soil sigma_m = sigma*ones(M,N+1,P); % magnetic conductivity of the soil S_e = zeros(M+1,N,P+1); % electric source term S_m = zeros(M,N+1,P); % magnetic source term t = 0; % current time % Main loop while (t < t_max) % Update electric field for i = 1:M+1 for j = 1:N for k = 1:P+1 if i == 1 Ey(i,j,k) = 0; elseif k == 1 || k == P+1 Ey(i,j,k) = 0; else Ey(i,j,k) = Ey(i,j,k) + dt/(eps(i,j,k)*dy)*... (Hz(i,j,k)-Hz(i,j-1,k)) - ... dt*sigma_e(i,j,k)/(eps(i,j,k))*Ey(i,j,k) + ... dt*S_e(i,j,k)/(eps(i,j,k)); end end end end % Update magnetic field for i = 1:M for j = 1:N+1 for k = 1:P if j == 1 Hz(i,j,k) = 0; elseif k == 1 || k == P Hz(i,j,k) = 0; else Hz(i,j,k) = Hz(i,j,k) - dt/(mu(i,j,k)*dy)*... (Ey(i+1,j,k)-Ey(i,j,k)) - ... dt*sigma_m(i,j,k)/(mu(i,j,k))*Hz(i,j,k) + ... dt*S_m(i,j,k)/(mu(i,j,k)); end end end end % Apply boundary conditions Ey(1,:,:) = 0; Ey(M+1,:,:) = 0; Ey(:,1,:) = 0; Ey(:,N,:) = 0; Hz(:,1,:) = 0; Hz(:,N+1,:) = 0; Hz(:,:,1) = 0; Hz(:,:,P) = 0; % Advance time t = t + dt; end % Plot results figure; imagesc(squeeze(Ey(:,round(N/2),:))); title('Electric field in y direction'); xlabel('z'); ylabel('x'); colorbar; figure; imagesc(squeeze(Hz(:,round(N/2),:))); title('Magnetic field in z direction'); xlabel('z'); ylabel('x'); colorbar; ```

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