Integral-Based Exponential Time Differencing Algorithms for General Dispersive Media and the CFS-PML
Integral-Based Exponential Time Differencing Algorithms for General Dispersive Media and the CFS-PML
复制标题
一般色散介质的基于积分的指数时差算法和 CFS-PML
DOI：
10.1109/tap.2012.2197092
复制
发表时间：
2012-05
影响因子：
5.7
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
介绍了两种适用于一般色散介质有限差分时域（FDTD）的基于积分的指数差分（ETD）算法。第一个方法在被积函数中对一个积分时间步长上的域使用线性逼近（记作算法I），第二个方法在积分时间步长上使用泰勒级数来逼近域（记作算法II）。与辅助微分方程（ADE）方法和分段线性递归卷积（PLRC）方法相比，所提出的算法具有相同的二阶精度，但在内存空间和CPU时间消耗上都有很大的节省。为了完善开放区域问题的解决方案，提出了一种新的基于积分的复频移完美匹配层ETD实现方法。与众所周知的CFS-PML递归卷积实现（CPML）相比，这种新实现可以大幅节省CPU时间，并显着提高约20 dB的吸收性能。通过基于积分的ETD算法，给出了对CPML更简单的解释。
Two efficient integral-based exponential time differencing (ETD) algorithms for general dispersive media in the finite-difference time domain (FDTD) are introduced. The first employs a linear approximation for the field over an integral time step in the integrand (denoted Algorithm I), and the second employs a Taylor series for approximating the field over the integral time step (denoted Algorithm II). Compared with the auxiliary differential equation (ADE) method and the piecewise linear recursive convolution (PLRC) method, the proposed algorithms have the same second-order accuracy but can lead to a substantial saving in both the memory space and CPU time consumption. To complete the scheme for the open region problems, a novel integral-based ETD implementation of the complex frequency shifted perfectly matched layer (CFS-PML) is proposed. Compared with the well-known recursive convolution implementation of the CFS-PML (CPML), this new implementation can lead to a substantial saving in the CPU time and a significant improvement of around 20 dB in the absorbing performance. And through the integral-based ETD algorithm, a much simpler interpretation of the CPML is presented.
登录
查看更多内容
宽带洛伦兹介质建模的 FDTD 公式
影响因子：
5.7
作者：
Lin, Zhili;Fang, Yuntuan;Hu, Ji;ong;Zhang, Chunxi
通讯作者：
Zhang, Chunxi
影响因子：
3.6
作者：
R. M. Joseph;S. Hagness;A. Taflove
通讯作者：
R. M. Joseph;S. Hagness;A. Taflove
影响因子：
3
作者：
S.J. Huang;F. Li
通讯作者：
S.J. Huang;F. Li
DOI：
10.1109/apmc.2008.4958061
发表时间：
2008-12
期刊：
2008 Asia-Pacific Microwave Conference
影响因子：
--
作者：
Ding Yu Heh;E. L. Tan
通讯作者：
Ding Yu Heh;E. L. Tan
影响因子：
2.1
作者：
LUEBBERS, R;HUNSBERGER, FP;SCHNEIDER, M
通讯作者：
SCHNEIDER, M