XFDTD软件模拟教程：从几何建模到结果分析

"XFDTD软件说明（中文版）" XFDTD是一款强大的时域有限差分（Finite-Difference Time-Domain, FDTD）电磁仿真软件，它广泛应用于光学、微波、射频以及天线设计等领域。中文版的软件说明旨在帮助中国用户更好地理解和使用这款工具。 在XFDTD中创建一个模拟涉及以下四个关键步骤： 1. 构建几何模型：用户首先需要创建或导入几何结构，这可以利用软件内置的编辑工具或通过导入CAD文件完成。几何模型可以是立体的，基于空间坐标，确保精确地反映出待分析的物理系统。 2. 创造网格：完成几何模型后，用户需要将其离散化到FDTD网格中。编织网格的过程至关重要，因为它直接影响模拟的精度。晶格尺寸的选择需考虑三个主要因素：波长、几何特征和准确性。晶格尺寸一般不应超过最小激发波长的1/10，以保证计算的有效性。同时，它还应足够小以精确表示几何特征，并且更小的晶格尺寸通常意味着更高的计算精度。 3. 定义程序参数：接下来，用户需要在波形界面设定运行参数，如受激波长或频率。软件支持多种波形类型，如矩形波、交流电、直流电和高斯光束。此外，设置外部辐射边界条件是必要的，这有助于处理计算与空间边界的相互作用。 4. 运行结果：在定义好所有参数后，用户可以启动模拟。模拟产生的数据会被保存，并可以进行后续分析。XFDTD支持多种输出结果类型，其开放的文件格式使得数据能与其他第三方或自定义软件兼容。例如，保存的稳定状态数据界面允许用户方便地查看和分析仿真结果。 通过遵循这些步骤，用户能够有效地使用XFDTD进行复杂的电磁场模拟，解决各种工程和科研问题。理解每个步骤的细节和背后原理对于优化模型、提高模拟效率以及获取准确的仿真结果至关重要。因此，深入学习和掌握XFDTD软件说明是每个使用者必备的基础。