FDTD法 — CAE用语解说

FDTD法是「Finite-Difference Time-Domain」的缩写，是指根据Maxwell方程，逐时间步进地追踪电磁波行为的方法。在天线和雷达设计中大显身手。

是把空间分割成很小的网格，电场和磁场交替地错开半步进行更新。这个网格结构叫做「Yee网格」。电场算完后算磁场，磁场算完后算电场……这样用「蛙跳」方式推进时间。

正是这样！这是显式求解方法，不需要求解大型联立方程组。这就是为什么它与并行计算兼容性很好。不过，时间步长必须要跟网格大小相匹配，否则数值会发散，所以要遵守CFL条件这个稳定性条件。

最大的优势是宽带分析。一次模拟放入脉冲波，用FFT就能一次性得到全频率范围的响应。比如5G手机天线需要覆盖很宽的频率范围，FDTD法就经常用上。

曲面很多的形状就不太好。因为网格是直方体，曲面只能近似成阶梯状，这样就会产生误差。在这种情况下，用基于FEM的手法或者MoM（矩量法）会更合适。

要掌握电磁解析的三大手法。

好想法。把Yee网格的电场、磁场分布画在纸上，理解会一下子提高。FDTD法的算法很简单，用Python写个小程序看波传播的样子也是个不错的方法。