电磁波时域有限差分方法

标题“电磁波时域有限差分方法”中所涉及的知识点主要围绕着“时域有限差分方法”(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)这一计算电磁学中的数值模拟技术展开。FDTD方法是通过离散化麦克斯韦方程组，在时域和空间域中求解电磁问题的一种计算手段。Yee元胞是FDTD方法中用于离散化空间的一个概念，它以一种特定的方式来对电场和磁场进行空间布局，使得电磁场的迭代计算可以按时间推进的顺序在计算机上实现。 描述部分提到葛德彪所著的FDTD相关书籍，说明这是为初学者准备的学习材料，书中会介绍FDTD的基本原理，并指导读者如何将这些知识应用到编程实践中。该书由西安电子科技大学研究生教材建设基金资助，内容全面，涵盖了FDTD的基本理论和应用，适合于科研工作者和学生使用。 在标签“葛德彪 fdtd”中，葛德彪可能是指某位在FDTD领域有重要贡献的学者或者是在该领域享有盛名的著作。 从提供的部分内容来看，这段文字实际上是书的前言和引言部分，作者在引言部分描述了FDTD方法自1966年由K.S. Yee提出以来的迅速发展和广泛应用。文中提及了Yee元胞、FDTD基本方程、数值稳定性、吸收边界条件等关键概念。并且，作者还强调了结合计算机技术能够处理复杂电磁问题的重要性，以及FDTD方法在时间轴上逐步推进求解的特性，这表明了其良好的稳定性和收敛性。作者还提到了本书的结构安排，包括FDTD基本原理、应用以及最新进展的介绍。 书中详细内容覆盖了FDTD方法的多个方面，包括： 1. FDTD的基本原理和计算区域； 2. Yee元胞和FDTD基本方程的介绍； 3. 数值稳定性分析，如Courant稳定性条件； 4. 吸收边界条件，包括Engquist-Majda吸收边界条件和Berenger完全匹配层（PML）； 5. 常用入射波形式及其引进方法； 6. 远场外推方法和网格剖分技术； 7. FDTD在分居介质、散射、辐射计算等领域的应用； 8. FDTD的最新进展，例如非均匀网格FDTD、周期介质、色散介质、各向异性介质和含有集中元的FDTD等。 书中还有附录部分介绍了傅里叶变换和离散傅里叶变换的基础知识，提供了二维FDTD计算程序代码，以及利用近场彩色图展示电磁场传播的物理过程。这些内容的介绍有助于读者更好地理解和应用FDTD方法。 通过这些内容，作者旨在清晰地向读者传达FDTD方法的基本内容和应用，并指引通往编程应用的路径，使读者能够理解并掌握处理实际电磁问题的必要知识。作者在书的末尾还感谢了众多同事、同学以及对该书出版给予帮助和支持的人员，并表达了对读者反馈的期待。 该书的出版得到了西安电子科技大学研究生教材建设基金的支持，作者在2001年9月于西安电子科技大学完成了该书。这表明本书的编写与该课题组多年的科研工作紧密相关，内容经过了反复的编辑和校对，力求准确无误。 知识点包括了时域有限差分方法的发展、基本原理、应用、数值稳定性和吸收边界条件等重要概念，以及书中结构安排和附录介绍的计算工具和可视化技术，提供了关于电磁波时域有限差分方法的全面理解。