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MATLAB三维偶极子天线FDTD电磁仿真系统

资 源 简 介

本项目基于时域有限差分法(FDTD)开发三维偶极子天线电磁场仿真程序。采用完全匹配层(PML)作为吸收边界条件,可计算高频电磁波在三维空间中的电场与磁场分布,为天线设计与分析提供高效仿真工具。

详 情 说 明

三维偶极子天线时域有限差分法电磁场仿真分析系统

项目介绍

本项目基于时域有限差分法(FDTD)开发了一套专用于三维偶极子天线的电磁场仿真程序。系统采用完全匹配层(PML)作为吸收边界条件,能够准确模拟高频电磁波在天线周围的传播过程。通过求解麦克斯韦方程组的时域形式,程序可有效分析天线的辐射特性、近场分布及远场方向图等重要参数。

功能特性

  • 三维全波仿真:完整模拟电磁波在三维空间中的传播过程
  • 精确边界处理:采用PML吸收边界条件,有效减少人工边界反射
  • 多参数可配置:支持天线几何参数、激励源特性、网格划分等灵活设置
  • 全面结果输出:提供电磁场各分量分布、时域波形、近远场分析等丰富数据
  • 收敛性监控:内置仿真稳定性与收敛性分析功能

使用方法

  1. 修改输入参数文件,设置天线参数、网格划分、激励源特性等
  2. 运行主程序启动仿真计算
  3. 程序自动执行时步迭代,实时更新电磁场分布
  4. 仿真结束后查看生成的场分布图和数据分析结果
  5. 可通过后处理模块进行特定截面的场强分析和远场变换

系统要求

  • MATLAB R2018b或更高版本
  • 至少8GB内存(推荐16GB以上)
  • 支持三维图形显示的显卡

文件说明

主程序文件整合了仿真系统的核心功能,包括计算区域的初始化、电磁场更新方程的迭代求解、边界条件的处理、激励源的注入以及结果数据的输出与可视化。该文件实现了从参数输入到结果生成的全流程计算,并通过时空循环推进完成电磁波的传播模拟,同时监控计算的收敛状态。