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本课程属于：007-计算物理与多物理场数值模拟 数学计算科学计算与计算物理工程 · 共 20 门相关课程，组合学习更完整。
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电磁波传播基础数值仿真

共计 30 章节
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01
课程导入与仿真环境搭建
电磁波传播数值仿真的意义 · 典型工程场景 · 课程目标与学习路径
课程导入仿真环境搭建
02
电磁波传播的物理基础与数学描述
麦克斯韦方程组 · 波动方程 · 均匀平面波解
电磁波传播的物理…数学描述
03
一维FDTD方法基础
Yee网格 · 时间步进更新公式 · Courant稳定性条件
FDTD一维
04
一维FDTD边界条件与总场散射场
吸收边界（Mur · PML） · 总场/散射场引入
FDTD一维
05
一维FDTD材料建模
有耗介质 · 德拜色散介质 · 等离子体
FDTD一维
06
二维FDTD方法实现
二维Yee网格 · TM/TE模式更新 · 稳定性条件
FDTD二维
07
二维FDTD吸收边界
UPML与CPML原理与实现 · 仿真波在自由空间中的传播 · 验证边界反射抑制效果
FDTD二维
08
二维FDTD散射与雷达散射截面
平面波照射导体圆柱 · 介质圆柱 · 计算近场与远场散射
FDTD二维
09
时域有限差分法的数值色散与各向异性
数值色散关系推导 · 网格尺寸与入射角影响 · 通过仿真测量相速度误差
时域有限差分法的…各向异性
10
传输线矩阵法与FDTD对比
传输线矩阵法基本原理 · 节点散射矩阵 · 仿真一维传输线脉冲传播
FDTD传输线矩阵法
11
有限元法基础与一维问题
变分原理 · 伽辽金法 · 一维波动方程有限元离散
有限元法基础一维问题
12
二维有限元法实现
三角形网格生成 · 基函数 · 刚度矩阵与质量矩阵组装
二维有限元法实现三角形网格生成
13
有限元法吸收边界与散射计算
完全匹配层 · 散射场公式 · 仿真二维导体柱散射
有限元法吸收边界散射计算
14
矩量法基础与一维线天线
电场积分方程 · 矩量法离散 · 阻抗矩阵填充
矩量法基础一维线天线
15
矩量法二维散射
二维导体柱与介质柱的电场/磁场积分方… · 脉冲基函数与点匹配 · 计算雷达散射截面并与FDTD
矩量法二维散射二维导体柱
16
快速算法初步
快速傅里叶变换加速矩量法 · 多层快速多极子简介 · 仿真电大尺寸目标散射
快速算法初步快速傅里叶变换加…
17
射线追踪法基础
几何光学 · 反射与折射定律 · 射线管追踪
射线追踪法基础几何光学
18
射线追踪法在室外场景的应用
城市环境建模 · 绕射与散射处理 · 仿真室外基站到移动台的路径损耗与多径…
射线追踪法室外场景的应用
19
抛物方程法基础
抛物方程近似 · 分步傅里叶解法 · 仿真对流层电磁波传播
抛物方程法基础抛物方程近似
20
抛物方程法在复杂环境中的应用
地形遮挡 · 城市环境 · 仿真雷达波在山区传播
抛物方程法复杂环境
21
时域有限差分法在波导中的应用
矩形波导模式激励与提取 · 模式匹配 · 仿真波导不连续性问题
时域有限差分法波导
22
有限元法在波导与谐振腔中的应用
波导本征模分析 · 谐振腔品质因数计算 · 仿真矩形谐振腔与介质填充波导
有限元法波导
23
矩量法在微带天线中的应用
混合位积分方程 · 分层介质格林函数 · 仿真微带贴片天线输入阻抗与辐射方向图
矩量法微带天线
24
电磁波传播中的色散与非线性效应仿真
各向异性介质 · 铁氧体材料 · 仿真磁化等离子体中电磁波传播
电磁波传播色散
25
随机介质中的电磁波传播仿真
随机粗糙面 · 随机介质中的散射与相干衰减 · 蒙特卡罗仿真并与解析模型对比
随机介质电磁波传播仿真
26
电磁波传播仿真中的并行计算
OpenMP与MPI基础 · GPU加速 · 将二维FDTD程序并行化
电磁波传播仿真并行计算
27
仿真结果验证与确认
网格收敛性分析 · 与解析解/实验数据对比 · 不确定性量化
仿真结果验证确认
28
综合实战一
室内无线信道仿真 · 仿真室内环境中的路径损耗 · 时延扩展与角度扩展
综合实战一室内无线信道仿真
29
综合实战二
雷达目标散射特性仿真 · 圆柱 · 飞机简化模型）的雷达散射截面
综合实战二雷达目标散射特性…
30
综合实战三
复杂环境电磁波传播预测 · 仿真城市环境中的电磁波传播 · 生成覆盖图并评估通信质量
综合实战三复杂环境电磁波传…