基于UPML边界的车载多天线系统FDTD研究

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本文采用基于UPML边界的时域有限差分方法(FDTD)对车载多天线系统进行电磁特性分析。时域有限差分法作为一种瞬态时域方法,它直接从麦克斯韦方程出发,能充分地模拟电磁波的传播过程,且在脉冲激励下,仅需一次计算便可得到宽频带的频域信息。UPML吸收边界是在PML吸收边界基础上提出的一种更先进的吸收边界,具有更好的吸收性和更简单的运算。当前车载通信系统,电磁兼容问题越来越突出,FDTD方法可方便用来处理此类具有复杂性状的电磁问题。本文首先简单介绍了FDTD的基本理论,给出了FDTD计算过程中要注意的几个问题:空间步长、时间步长和激励源的设置,然后详细阐述了UPML吸收边界的原理,给出了UPML吸收边界的迭代公式和UPML层参数的设置,分析了UPML吸收边界较其他吸收边界的优点,在论述了利用c/c++编写的基于UPML边界的高效FDTD算法的程序设计思想之后,通过几个简单的算例来验证本文编写程序的正确性,最后在介绍了车体建模和天线建模之后,计算了在不同情况下车载多天线之间的耦合度,并得出了相应的结论。
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