FDTD

FDTD

時域有限差分法 (FDTD, Finite-Difference Time-Domain)是1966年K.S.Yee發表在AP上的一篇論文建立起來的,后被稱為Yee網格空間離散方式。核心思想是把帶時間變數的Maxwell旋度方程轉化為差分形式,模擬出電子脈衝和理想導體作用的時域響應。號稱目前計算電磁學界最受關注,最時髦的演演算法,但還在發展完善之中。國外已有多種基於FDTD演演算法的電磁場計算的軟體:XFDTD,等等

關鍵的三大要素:差分格式、解的穩定性、吸收邊界條件。

FDTD的特點:廣泛的應用性、節約運算和存儲空間、適合併行計算、計算程序的通用性、簡單直觀容易掌握。

概念解釋


時域有限差分方法(Finite Difference Time Domain),簡稱FDTD。
通常情況下,FDTD方法是把 Maxwell 方程式在時間和空間領域上進行差分化。利用蛙跳式(Leap frog algorithm)--空間領域內的電場和磁場進行交替計算,通過時間領域上更新來模仿電磁場的變化,達到數值計算的目的。用該方法分析問題的時候要考慮研究對象的幾何參數,材料參數,計算精度,計算複雜度,計算穩定性等多方面的問題。其優點是能夠直接模擬場的分佈,精度比較高,是目前使用比較多的數值模擬的方法之一。
光學領域內,FDTD法經常使用。如在光隔離器中的3D FDTD法即是用以上方法計算隔離度的一種有效方法。