CAD算法和数值技术 借助人工各向异性减少3D高阶交替方向简化有限差分时域方法的数值色散

本文介绍了一种旨在减少3-D高阶交替方向隐式有限差分时域(ADI-FDTD)方法数值离散的新方法。 首先,我们用人工各向异性介电材料修改了3-D高阶ADI-FDTD方法的数值公式,并通过分析得出了新的数值色散关系。 另外,给出了无条件稳定性的理论证明。 其次,可以通过简单的校正方案获得相对介电常数张量或人工各向异性。 此外,还研究了高阶人工各向异性ADI-FDTD方法的数值色散特性,并将其与其他ADI-FDTD方法的数值色散特性进行了比较,包括二阶ADI-FDTD方法,四阶ADI-FDTD方法,以及二阶人工各向异性ADI-FDTD方法。 为了证明该方法的准确性和有效性,仿真了三个例子,并将该方