一种降低交替方向隐式时域有限差分数值色散的方法.pdf

第42卷第2期 西安交通大学学报 V01．42№2 Feb．2008 OFXI7AN UNIVERSITY 2008年2月 JOURNAL JIAOTONG 一种降低交替方向隐式时域有限 差分数值色散的方法 赵安兴1’2，黄斌科1，蒋延生1，汪文秉1 (1．西安交通大学电子与信息工程学院，710049，西安；2．山东建筑大学信息与电气工程学院，250101，济南) 摘要：针对交替方向隐式时域有限差分方法(ADHⅧ)数值色散严重的缺点，提出了一种低数 差分模板，并通过确定各向同性差分的加权系数来近似实现各向同性，然后人为修正空间的介质参 数来减少各个方向上的数值色散误差，因此在模拟一定带宽的时域问题时可有效提高计算精度和 计算效率．仿真结果表明，该方法在单频上可近似实现无数值色散误差，在所优化的频带附近其数 值色散误差是ADI—FDTD方法的1％． 关键词：各向同性差分；数值色散误差；交替方向隐式 中图分类号：TMl5文献标志码：A文章编号：0253-987X(2008)02—0209—04 EfficientMethodtoReducetheNumerical inthe DispersionAlternating Time-Domain Direction Finite-Difference Implicit Algorithm ZHAO Binkel，儿ANG Anxin91～，HUANG Yanshen91，WANGWenbin91 (1．SchoolofElectronicsandInformationEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，C11i弛I 2．SchoolofInformationandElectricalEngineering，ShandongJianzhu 250101，Chiha) Universiy，Jinan reducethe numerical errorforthe direction fi— Abstract：To large dispersion alternatingimplicit time-domain ADI—FDTDmethodwithlowan— nite-differencemethod(ADI—FDTD)，an isotropic merical errorwas difference wereintro— dispersion presented．Firstly，theisotropic templates ducedtO thedifferentialintheADI-FDTD the coefficientsof method，and approximate weighting for