基于拉氏变换原理的三维磁化等离子 体电磁散射FDTD分析

杨利霞; 王; 君; 王 刚

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基于拉氏变换原理的三维磁化等离子体电磁散射FDTD分析

论文 | 更新时间：2025-07-16

- 基于拉氏变换原理的三维磁化等离子体电磁散射FDTD分析
- A 3D FDTD Implementation of Electromagnetic Scattering by Magnetized Plasma Medium Based on Laplace Transfer Principle
- 电子学报 2009年37卷第12期页码：2711-2715
- 作者机构：
  
  1. 江苏大学通信工程系,江苏,镇江,212013
  2. 东南大学毫米波国家重点实验室,江苏,南京,210096
  3. 江苏大学通信工程系江苏镇江,212013
  4. 东南大学毫米波国家重点实验室江苏南京,210096
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  江苏省科学技术计划项目 (No.BE2008107);东南大学毫米波国家重点实验室开放基金项目 (No.K200910);江苏大学高级专业人才科研启动基金 (No.07JDG063)
- DOI：
  中图分类号： TN011+.5
- 纸质出版：2009
- 稿件说明：
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杨利霞, 王, 君, 等. 基于拉氏变换原理的三维磁化等离子体电磁散射FDTD分析[J]. 电子学报, 2009,37(12):2711-2715.

YANG Li-xia, WANG Yi-jun, WANG Gang. A 3D FDTD Implementation of Electromagnetic Scattering by Magnetized Plasma Medium Based on Laplace Transfer Principle[J]. Acta Electronica Sinica, 2009, 37(12): 2711-2715.
杨利霞, 王, 君, 等. 基于拉氏变换原理的三维磁化等离子体电磁散射FDTD分析[J]. 电子学报, 2009,37(12):2711-2715. DOI：

YANG Li-xia, WANG Yi-jun, WANG Gang. A 3D FDTD Implementation of Electromagnetic Scattering by Magnetized Plasma Medium Based on Laplace Transfer Principle[J]. Acta Electronica Sinica, 2009, 37(12): 2711-2715. DOI：

摘要

根据拉普拉斯变换(LT)原理

提出了一种新的分析色散介质的电磁特性的时域有限差分(FDTD)算法

称为电流密度拉普拉斯变换时域有限差分(CLT-FDTD)算法.利用磁化等离子体介质中的关于电流密度矢量与电场强度的本构方程

将其两边分别拉普拉斯变换

得到

域内的本构方程.最后进行逆拉普拉斯变换和指数差分

得到在时域里易于求解的FDTD迭代方程.通过该方法计算了非磁与磁化等离子体球的后向雷达散射截面(RCS)

验证了该方法正确性与有效性.

Abstract

Based on the Laplace Transfer (LT) principle

a novel 3D finite-difference time-domain (FDTD) method

by which the electromagnetic scattering of the dispersive media can be analsized

is proposed.It is called the Current-Density-Laplace-Transfer FDTD (CLT-FDTD) algorithm.According to the constitutive relation equation between the current density vector and electric-field intensity

the constitutive relation of plasma medium is transformed to the s-domain by using the LT principle.Finally based on the inverse LT and the exponential time stepping

the FDTD iteration equations are obtained which is easy to be solved in the time domain. Using this method

the radar scattering cross-sections (RCS) of the non-magnetism and magnetization plasma ball are computed.The results show that this method is correct and efficient.

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