Domain truncation in the Finite-Difference Time-Domain method for Maxwell's equations in seawater

Författare:

  • Johansson Stefan

Publiceringsdatum: 2001-01-01

Rapportnummer: FOI-R--0090--SE

Sidor: 25

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • finit differens metod
  • Maxwells ekvationer
  • områdestrunkering
  • lågfrekvent
  • havsvatten
  • finite difference method
  • Maxwell´s equations
  • domain truncation
  • low frequency
  • seawater
  • 650

Sammanfattning

Syftet med detta examensarbete var att implementera finita differensmetoden i tidsdomänen (FDTD) för lågfrekvent elektromagnetisk vågutbredning i havsvatten. Ett specifikt problem har varit trunkeringen av beräkningsområdet vid vattenytan. Därför har ett impedansrandvillkor (IBC) utvecklats och testats, som simulerar påverkan från luften vid vattenytan. Genom att använda detta IBC behövs endast numeriska värden från vattenvolymen. För validering av min kod använder jag NLAYER, ett program som numeriskt simulerar elektromagnetisk vågutbredning i horisontella medier utvecklad vid Totalförsvarets Forskningsinstitut (FOI). Jag fann att impedancerandvillkoret gav bra resultat, förutsatt att beräkningsområdet var tillräckligt stort. Ett annat villkor var att mottagarna ej var placerade för nära källan.