مدل FDTD برای لایه ای از جنس دبای با ضخامت کمتر از اندازه سلول

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 دانشگاه صنعتی بابل

چکیده

در این مقاله، مدلسازی یک لایه نازک در شبکه FDTD در نظر گرفته شده است. جنس لایه می‌تواند دارای ویژگی‌های مختلف غیر خطی، ناهمسانگردی، پاشندگی و ... باشد که در این مقاله به بررسی محیط غیرپاشنده حاوی لایه نازک دبای پرداخته شده است. فرض شده است که ضخامت لایه کمتر از اندازه سلول FDTD است. در واقع، سلول های شامل این لایه، ناهمگن می‌باشد. به منظور همگن سازی سلول ناهمگن از روش معادل مداری استفاده شده است. روش پیشنهادی با دقت خوبی برای الکترومغناطیسی پاسخگو است. استفاده از روش ارائه شده موجب عدم نیاز به محاسبات اضافی در طول شبیه سازی، و موجب کاهش حافظه ذخیره سازی و زمان اجرای برنامه می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An FDTD model for a Debye layer with the thickness of smaller than the cell size

نویسندگان [English]

  • Bijan Zakeri 1
  • Mansoreh Yousefi 2
چکیده [English]

In this paper, the modeling of a thin layer in (finite-difference time-domain) FDTD lattice is considered. The layer can be nonlinear, anisotropic, dispersive and etc. in this paper, the nondispersive medium containing a dispersive thin layer with Debye model is studied. It is assumed that the thickness of the layer is smaller than the size of FDTD cell. Accordingly, the cells containing the layer are inhomogeneous. The equivalent circuit approach is used in order to the homogenization of inhomogeneous FDTD cells. The proposed method gives accurate results for both normal and tangential electric/magnetic field components. The proposed method doesn’t require to additional computational effort during the simulation, also reduces the memory and computational time requirements.

کلیدواژه‌ها [English]

  • FDTD method
  • Dispersive
  • Homogenization
  • Numerical Electromagnetism
  • Debye
  • Circuit Equations