FORTRAN程序实现FDTD计算矩形波导S参数

"FORTRAN fdtd代码用于计算矩形波导中的不连续性，并输出S参数，由电子科技大学喻志远教授于2000年编写。程序设计针对7.112x3.556mm²尺寸的波导，金属膜片设置在特定的nz/2+8和ji1, ji2坐标位置。" 这段资源是一个基于FORTRAN编程语言的有限差分时域(FDTD)计算程序，主要用于模拟和分析矩形波导中的电磁传播特性。FDTD方法是一种数值计算技术，广泛应用于天线、微波工程和光子学等领域，用来解决Maxwell方程组，即描述电磁场动态变化的偏微分方程。 在描述中提到的"波导金属膜片计算"是指在波导结构中加入金属膜片，这种不连续性会影响电磁波的传播。程序通过设定特定的坐标（ki1 和 ji1, ji2）来定位金属膜片，这些坐标对应于三维网格的nz和ny轴上的位置。 程序代码中定义了各种变量和常量，如光速c、真空电容率e0、磁导率u0等基本物理常数，以及波导尺寸a和b。此外，还定义了nt、nf、nx1、ny1、nz1等参数，分别代表时间步长、频率步长和空间网格尺寸。在三维空间中，ex、ey、ez、hx、hy、hz数组存储了电磁场分量的值，而common块则用于共享不同子程序间的数据，例如电磁场的更新、时间和空间步长、金属膜片的位置等。 FDTD算法的核心在于更新电磁场的步骤，这部分代码可能包含在未显示的部分中，通常涉及Yee网格和时间推进公式，如E-field和H-field的更新。这些公式会根据当前场分布计算下一个时间步长的场分布，直到达到预设的仿真时间。 最后，程序中还包含了一个名为`calltime`的函数，可能用于记录和打印程序开始执行的时间`tmbeg`，这有助于追踪和优化仿真过程的性能。 这个FORTRAN程序是一个实用的FDTD工具，能够帮助工程师和研究人员理解并设计具有金属膜片的矩形波导结构，通过对S参数的计算，可以评估其对电磁波传输的影响。