为什么用Matlab实现FDTD计算反透射系数在低频段不收敛呢？

Question

FDTD分层介质反透射系数低频段不收敛 | 为什么我计算的反透射系数在低频段会增大呢？有没有知道问题.吸收层用的pml 网格数10层 截断边界30个网格 等离子体频率在10GHz左右变化 入射波频率0-100GHz 等离子体总厚度1000网格 分为200层 每层5网格

图一是其他方法跑出来的正确的结果 图二三是我用FDTD跑出来的结果

Answer 1

我对此问题有一些了解。在FDTD计算中，低频段不收敛的原因可能是由于网格分辨率不够高或者时间步长选择不合适所导致的。可能需要对网格和时间步长进行调整来改善计算结果。

以下是一些可能的解决办法：

1. 网格分辨率：确保网格分辨率足够细致，以便准确地模拟介质的变化。在这种情况下，您可以尝试增加等离子体的总层数，或者增加每层的网格数，以确保较低频段的模拟结果收敛。

2. 时间步长：确保时间步长选择合适。较低的频率需要更长的时间步长才能准确模拟。您可以尝试增加时间步长，以获得更稳定的结果。

3. PML设置：确认您的PML设置正确。PML的网格数和截断边界的选择对计算结果起着重要作用。确保PML的设置适合您的计算模型。您可以尝试改变PML的参数，以看看是否对结果有影响。

4. 编程错误：检查您的Matlab代码是否有错误。确保您正确地实现了FDTD算法，并正确处理边界条件和介质的属性。检查代码中是否有任何计算错误或逻辑错误。

这是一个非常复杂的问题，并且需要更多的详细信息才能确定问题的确切原因。如果以上建议不能解决您的问题，我建议您仔细检查您的代码，特别是与网格、时间步长和边界条件相关的部分，确保它们正确地实现了FDTD算法。此外，查阅相关的文献和资料，以获取更多关于FDTD计算中收敛性和数值稳定性的信息。如果您能提供更多信息或代码片段，我将能够更准确地帮助您解决问题。