基于FDTD算法的新型亚网格技术

任昊; 王胜; 谢国大; 王丽华; 吴先良; 黄志祥

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2017.12.016

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基于FDTD算法的新型亚网格技术

学术论文 | 更新时间：2025-07-16

- 基于FDTD算法的新型亚网格技术
- A New Subgridding Technology Based on FDTD Algorithm
- 电子学报 2017年45卷第12期页码：2944-2948
- 作者机构：
  
  安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,安徽,合肥,230039
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金 (No.61471001，No.51277001，No.61601166，No.61701001，No.61701003）;安徽省自然科学基金 (No.KJ2015A202）;安徽高校自然科学研究重大项目 (No.KJ2017ZD51，No.KJ2017ZD02）;国家自然科学优秀青年基金 (No.61722101）
- DOI：10.3969/j.issn.0372-2112.2017.12.016
  中图分类号： TN801
- 网络出版：2017-12-25，
  
  纸质出版：2017
- 稿件说明：
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任昊, 王胜, 谢国大, 等. 基于FDTD算法的新型亚网格技术[J]. 电子学报, 2017,45(12):2944-2948.

REN Hao, WANG Sheng, XIE Guo-dang, et al. A New Subgridding Technology Based on FDTD Algorithm[J]. Acta Electronica Sinica, 2017, 45(12): 2944-2948.
任昊, 王胜, 谢国大, 等. 基于FDTD算法的新型亚网格技术[J]. 电子学报, 2017,45(12):2944-2948. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2017.12.016.

REN Hao, WANG Sheng, XIE Guo-dang, et al. A New Subgridding Technology Based on FDTD Algorithm[J]. Acta Electronica Sinica, 2017, 45(12): 2944-2948. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2017.12.016.

摘要

提出了一种基于空间滤波（Spatial Filtering-Finite-Difference Time-Domain，SF-FDTD）算法的亚网格技术，使得FDTD算法的Courant-Friedrich-Levy（CFL）稳定性条件可通过空间频域滤波操作得以提高，从而获得高稳定度FDTD算法.进一步将SF-FDTD算法应用到亚网格技术中，可使亚网格区域时间步长的选取取与粗网格一致，从而极大地提高了计算效率.数值计算结果表明，在求解带有精细结构的电磁问题上，所提算法具有较高的准确性和有效性.

Abstract

A subgridding technique based on spatial filtering-Finite Difference Time Domain (SF-FDTD) method is proposed in this paper

the Courant-Friedrich-Levy (CFL) stability condition of the conventional FDTD algorithm can be improved by filtering operation in spatial frequency domain

thus obtaining a high stability FDTD method.The SF-FDTD algorithm is further applied to the subgridding technique

so that the time step of the subgridding region is the same as that of the coarse grid which greatly improved the computational efficiency.The numerical results show that the algorithm has high accuracy and validity in solving the electromagnetic problem with fine structure.

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