线性色散介质通用时域有限差分方法研究

航空工业、地下探测、生物电磁学、微波电路等领域中需要研究色散介质的电磁特性。时域有限差分（FDTD）方法是研究色散介质电磁特性的有力工具。目前，色散介质FDTD算法普遍存在通用性差，数学过程繁琐等问题。本项目拟完善和发展我们提出的移位算子时域有限差分方法（SO-FDTD），使之成为适用于一般色散介质模型（德拜模型、洛仑兹模型、德鲁模型）电磁特性分析的通用算法，给出适应于该算法的色散介质UPML吸收边界；然后，将该算法推广到各向异性色散介质的情形，结合坐标转换得到磁化等离子体和磁化铁氧体的FDTD递推计算式；另外，将通过薄层所在元胞采样点处等效介质参数修正的方法模拟色散介质薄层的贡献。拟对色散介质交界面处的相关参数，例如介电系数、电导率、极化强度等加权平均得到采样点等效介质参数，改善计算精度和提高算法的稳定性；研究色散介质时域并行计算方法，以适应色散介质电大尺寸目标电磁特性的分析。