Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method with Python
eBook - ePub

Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method with Python

Jennifer E. Houle, Dennis M. Sullivan

Condividi libro
  1. English
  2. ePUB (disponibile sull'app)
  3. Disponibile su iOS e Android
eBook - ePub

Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method with Python

Jennifer E. Houle, Dennis M. Sullivan

Dettagli del libro
Anteprima del libro
Indice dei contenuti
Citazioni

Informazioni sul libro

Provides an introduction to the Finite Difference Time Domain method and shows how Python code can be used to implement various simulations

This book allows engineering students and practicing engineers to learn the finite-difference time-domain (FDTD) method and properly apply it toward their electromagnetic simulation projects. Each chapter contains a concise explanation of an essential concept and instruction on its implementation into computer code. Included projects increase in complexity, ranging from simulations in free space to propagation in dispersive media. This third edition utilizes the Python programming language, which is becoming the preferred computer language for the engineering and scientific community.

Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method with Python, Third Edition is written with the goal of enabling readers to learn the FDTD method in a manageable amount of time. Some basic applications of signal processing theory are explained to enhance the effectiveness of FDTD simulation. Topics covered in include one-dimensional simulation with the FDTD method, two-dimensional simulation, and three-dimensional simulation. The book also covers advanced Python features and deep regional hyperthermia treatment planning.

Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method with Python:

  • Guides the reader from basic programs to complex, three-dimensional programs in a tutorial fashion
  • Includes a rewritten fifth chapter that illustrates the most interesting applications in FDTD and the advanced graphics techniques of Python
  • Covers peripheral topics pertinent to time-domain simulation, such as Z-transforms and the discrete Fourier transform
  • Provides Python simulation programs on an accompanying website

An ideal book for senior undergraduate engineering students studying FDTD, Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method with Python will also benefit scientists and engineers interested in the subject.

Domande frequenti

Come faccio ad annullare l'abbonamento?
È semplicissimo: basta accedere alla sezione Account nelle Impostazioni e cliccare su "Annulla abbonamento". Dopo la cancellazione, l'abbonamento rimarrà attivo per il periodo rimanente già pagato. Per maggiori informazioni, clicca qui
È possibile scaricare libri? Se sì, come?
Al momento è possibile scaricare tramite l'app tutti i nostri libri ePub mobile-friendly. Anche la maggior parte dei nostri PDF è scaricabile e stiamo lavorando per rendere disponibile quanto prima il download di tutti gli altri file. Per maggiori informazioni, clicca qui
Che differenza c'è tra i piani?
Entrambi i piani ti danno accesso illimitato alla libreria e a tutte le funzionalità di Perlego. Le uniche differenze sono il prezzo e il periodo di abbonamento: con il piano annuale risparmierai circa il 30% rispetto a 12 rate con quello mensile.
Cos'è Perlego?
Perlego è un servizio di abbonamento a testi accademici, che ti permette di accedere a un'intera libreria online a un prezzo inferiore rispetto a quello che pagheresti per acquistare un singolo libro al mese. Con oltre 1 milione di testi suddivisi in più di 1.000 categorie, troverai sicuramente ciò che fa per te! Per maggiori informazioni, clicca qui.
Perlego supporta la sintesi vocale?
Cerca l'icona Sintesi vocale nel prossimo libro che leggerai per verificare se è possibile riprodurre l'audio. Questo strumento permette di leggere il testo a voce alta, evidenziandolo man mano che la lettura procede. Puoi aumentare o diminuire la velocità della sintesi vocale, oppure sospendere la riproduzione. Per maggiori informazioni, clicca qui.
Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method with Python è disponibile online in formato PDF/ePub?
Sì, puoi accedere a Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method with Python di Jennifer E. Houle, Dennis M. Sullivan in formato PDF e/o ePub, così come ad altri libri molto apprezzati nelle sezioni relative a Physical Sciences e Electromagnetism. Scopri oltre 1 milione di libri disponibili nel nostro catalogo.

Informazioni

Anno
2020
ISBN
9781119565840
Edizione
3

1
ONE‐DIMENSIONAL SIMULATION WITH THE FDTD METHOD

This chapter provides a step‐by‐step introduction to the finite‐difference time‐domain (FDTD) method, beginning with the simplest possible problem, the simulation of a pulse propagating in free space in one dimension. This example is used to illustrate the FDTD formulation. Subsequent sections lead to formulations for more complicated media.

1.1 ONE‐DIMENSIONAL FREE‐SPACE SIMULATION

The time‐dependent Maxwell’s curl equations for free space are
(1.1a)
equation
(1.1b)
equation
E and H are vectors in three dimensions, so, in general, Eq. (1.1a) and (1.1b) represent three equations each. We will start with a simple one‐dimensional case using only Ex and Hy, so Eq. (1.1a) and (1.1b) become
(1.2a)
equation
(1.2b)
equation
These are the equations of a plane wave traveling in the z direction with the electric field oriented in the x direction and the magnetic field oriented in the y direction.
Taking the central difference approximations for both the temporal and spatial derivatives gives
(1.3a)
equation
(1.3b)
equation
In these two equations, time is specified by the superscripts, that is, n represents a time step, and the time t is t = Δtn. Remember, we have to discretize everything for formulation into the computer. The term n + 1 means one time step later. The terms in parentheses represent distance, that is, k is used to calculate the distance z = Δxk. (It might seem more sensible to use Δz as the incremental step because in this case we are going in the z direction. However, Δx is so commonly used for a spatial increment that we will use Δx.) The formulation of Eq. (1.3a) and (1.3b) assume that the E and H fields are interleaved in both space and time. H uses the arguments k + 1/2 and k − 1/2 to indicate that the H field values are assumed to be located between the E field values. This is illustrated in Fig. 1.1. Similarly, the n + 1/2 or n − 1/2 superscript indicates that it occurs slightly after o...

Indice dei contenuti