Bristol FDTD

这篇文章介绍了一维FDTD（时域有限差分）仿真程序的设计方法，主要参考了葛德彪书上的一维MATLAB程序。FDTD方法在电磁波传播领域具有广泛的应用，通过详细分析和实例演示，展示了如何利用MATLAB实现一维空间中电磁波的数值模拟。

一维管道的电磁波模拟，用还挺顺的，是用 MATLAB 来写代码，效率还不错。你只要把空间和时间一格一格分出来，像搭积木一样搭好，再套用差分公式，就能把电场、磁场的传播给跑起来。代码里用的是最经典的“交替更新”方式，一边更新电场，一边更新磁场，像左右开弓似的，简单直接。尤其是FDTDonedimensionpipei这个函数，变量命名清晰，逻辑也不绕，改起来方便。初始场用的是高斯脉冲，这个设置挺聪明的，既能看传播效果，又能反射情况。电场、电压的图都画出来了，参考电压Vref1和Vref2也采样得蛮巧的，方便反射波、衰减啥的。适合拿来跑一些基础实验，比如天线仿真入门、波导设计测试、EMC 初步。如

计算电磁学、统计学方法，获取随机介质电磁统计特性。

本代码利用一维有限差分时域 (FDTD) 方法，结合总场/散射场源技术，计算电介质平板的透射和反射光谱。代码实现了完全吸收边界条件，并参考了德克萨斯大学厄尔巴索分校Raymond Rumph博士的相关课程资料 (http://emlab.utep.edu/ee5390cem.htm)。

在Matlab开发中，我们进行了二维FDTD模拟，研究玻璃-空气界面的折射现象。

这个程序是一个基于3D FDTD的简单模拟，描述了自由空间中的偶极天线。在空间中心有一个源点，模拟偶极天线的两个臂之间的辐射。通过在臂间创建间隙并发射高斯脉冲，程序展示了在自由空间中的辐射响应。模拟遵循安培电路定律，准确描述了辐射方程。

多制式干扰器的干扰预测模型，用起来还挺方便的。它结合了时域有限差分算法和非参数核回归，在复杂室内环境下也能把信号强度预测得比较准，尤其适合做网络优化或者干扰防护相关工作的人参考。 模型先用FDTD 算法建个几何场景，模拟出信号传播效果，再加上现场实测数据优化核回归预测，混合加权一下，精度比单独用一种方法要高多。响应快，泛化能力也还不错。 而且有一堆配套的资源，比如用Matlab实现的各种有限差分模型：FD 矩阵脚本、非线性差分分叉图、还有像2D/3D 声波传播模拟这样的干货，拿来调试或者做课程项目都蛮合适。 建议你搞 FDTD 或者想做复杂场景建模的都可以看看。如果你刚接触核回归，可以先跑跑文

使用FDTD方法对偶极子天线进行仿真是一种有效的途径。

这里提供了基于FDTD方法的四个MATLAB代码示例，逐步深入探讨电磁场中的Ex和Hy场分量在z方向的传播，包括吸收边界条件（ABC）的应用、脉冲与介质相互作用的模拟，以及正弦波与介质相互作用的仿真。

这个 MATLAB 代码实现了一个基于 FDTD 方法的超材料一维模拟，挺适合做电磁场模拟或者材料研究。代码中用到的是双负材料（DNG）的特性，也就是磁导率和介电常数都为负值的材料。这种材料碰到高斯波时会有一部分被反射，另一部分会穿透，挺有意思的。你可以在代码中看到频率响应和超材料的时间步长变化，第一幅图展示了超材料在不同时间步长下的行为，第二幅图则展示了不同频率下的传输参数。这种模拟方法能你更好地理解材料如何在特定频率下与外界波进行交互。如果你有做电磁波传播相关的项目，会觉得这个代码有用。建议在使用时，调整时间步长和频率范围，看看效果如何。