基于ADI-FDTD方法的高效 BODY OF REVOLUTION 计算算法

An Unconditionally Stable One-Step Leapfrog ADI-BOR-FDTD Method 本文提出了一种无条件稳定的单步 Leapfrog 交替方向隐式有限差分时域 (ADI-FDTD) 方法，用于体革命 (Body of Revolution, BOR) 问题。该方法继承了原始交替方向隐式体革命有限差分时域 (ADI-BOR-FDTD) 方法的所有特性，并且在计算效率方面具有优势。 在该方法中，对于轴心附近和轴心上的某些场分量进行了特殊处理，以解决奇异性问题。为了验证该方法的准确性和效率，文中计算了PEC 圆柱体具有缺口的散射场。 ADI-BOR-FDTD 方法是一种广泛应用于电磁问题的数值仿真方法，特别是在解决具有圆柱对称结构的问题时。然而，该方法存在稳定性问题，限制了其应用范围。为了解决该问题，本文提出了一种无条件稳定的单步 Leapfrog ADI-BOR-FDTD 方法。 该方法的关键在于使用 Leapfrog 方法来改进 ADI-BOR-FDTD 方法的稳定性。Leapfrog 方法是一种常用的数值积分方法，能够提供高精度的计算结果。通过将 Leapfrog 方法与 ADI-BOR-FDTD 方法相结合，获得了一种无条件稳定的单步 Leapfrog ADI-BOR-FDTD 方法。 该方法的优点在于计算效率高、精度高、稳定性好，同时也能够解决奇异性问题。该方法可以广泛应用于电磁问题的数值仿真，特别是在解决具有圆柱对称结构的问题时。 在该方法的实现中，需要特别注意轴心附近和轴心上的场分量的处理。这些场分量需要特殊处理，以解决奇异性问题。通过使用特殊的处理方法，可以确保计算结果的准确性和稳定性。 本文提出了一种无条件稳定的单步 Leapfrog ADI-BOR-FDTD 方法，该方法可以广泛应用于电磁问题的数值仿真，特别是在解决具有圆柱对称结构的问题时。该方法的优点在于计算效率高、精度高、稳定性好，同时也能够解决奇异性问题。