Electromagnetic Simulation Techniques Based on the FDTD Method

作者:Yu, W.

页数:206

出版时间:2009-9

价格:882.00元

isbn号码:9780470502037

具体描述

Bridges the gap between FDTD theory and the implementation of practical simulation techniques This is the first publication that guides readers step by step through the implementation of electromagnetic simulation techniques based on FDTD methods. These simulation techniques serve as an essential bridge between FDTD methods and their applications. Moreover, the book helps readers better understand the underlying logic of FDTD methods so that they can design FDTD projects using either commercial electromagnetic software packages or their own codes in order to solve practical engineering problems. The book begins with two chapters that introduce the basic concepts of the 3-D Cartesian FDTD method, followed by discussions of advanced FDTD methods such as conformal techniques, dispersive media, circuit elements, and near-to-far field transformation. Next, the book: Presents basic concepts of parallel processing techniques and systems, including parallel FDTD techniques and systems Explores simulation techniques based on FDTD methods Illustrates practical simulation techniques using engineering applications Introduces advanced simulation techniques Each chapter concludes with references to help readers investigate particular topics in greater depth. Each chapter also includes problem sets that challenge readers to put their new FDTD and simulation skills into practice. By bridging the gap between FDTD theory and practical simulation techniques, this publication is an invaluable guide for students and engineers who need to solve a wide range of design problems in RF, antenna, and microwave engineering.

用户评价

从工程应用的角度来衡量，这本书的实用价值是毋庸置疑的。我特别喜欢它在描述完理论后，紧接着提供的“实践陷阱”与“调优策略”部分。这部分内容非常接地气，不像很多学术著作那样只关注完美理论模型。书中详细探讨了在实际有限精度计算中可能出现的诸如数值色散误差、网格畸变误差的量化分析，并给出了具体的、可操作的修正方案。例如，对于波导结构中模态的提取和分析，作者提供的后处理方法简洁高效，立即能在我自己的仿真软件中得到验证。这种理论与实践的无缝衔接，让这本书的价值远超普通的理论教材。它真正关注的是如何让读者能够“做出来”一个准确可靠的仿真模型，而不是停留在“知道”怎么推导公式的层面。它对于理解不同材料本构关系（如非线性介质或磁性材料）对 FDTD 稳定性的影响，也提供了独到的见解。

作为一名刚刚接触这个领域的研究生，我必须坦诚，最初面对那些高深的数学推导和复杂的数值方法时，内心充满了畏惧。然而，这本书的叙事逻辑和层进方式简直是教科书级别的典范。它没有直接抛出最复杂的 FDTD 框架，而是从最基础的麦克斯韦方程组出发，一步步引入离散化、边界条件处理，直到构建出完整的二维乃至三维求解器。作者的语言风格极其平易近人，但绝不失严谨性，总能在关键的数学定义后，立刻附上直观的物理意义解释，这种“先搭骨架，再填血肉”的讲解方法，极大地降低了我的学习门槛。特别是对于那些常常被忽视的数值稳定性问题，书中提供了详尽的分析和实际的代码优化建议，这对于我这样的初学者来说，简直是雪中送炭，避免了我走很多不必要的弯路。可以说，它不仅仅是一本工具书，更像一位耐心的导师，在我迷茫时给予清晰的指引。

这本书的装帧和排版简直是一场视觉盛宴，我得说，拿到手的时候就被它那沉稳又不失现代感的封面设计所吸引。内页的纸张质地非常考究，即使是长时间阅读，眼睛也不会感到过分疲劳，这对于一本需要深入钻研技术的专业书籍来说至关重要。更值得称赞的是，作者在图表的呈现上花费了大量心思，那些复杂的电磁场分布图、算法流程图，无一不清晰锐利，色彩的运用也非常得当，有效地帮助我快速定位关键信息，而不是被一堆密密麻麻的文字所淹没。通常这类教材的插图总是模糊不清，或者关键细节被忽略，但这本书在这方面做得极其出色，仿佛每张图都在直接与读者对话，这种对细节的极致追求，真的体现了出版方和作者对读者的尊重。我感觉这不是一本冷冰冰的教科书，而是一件精心打磨的工艺品，阅读过程本身就是一种享受。我尤其欣赏它在章节过渡处的留白处理，不会让人产生阅读压迫感，使得学习的节奏可以完全由自己掌控。

我对这本书的批判性视角主要集中在其对新兴技术融合的覆盖程度上。虽然它对核心的 FDTD 算法——从基础的 Yee 网格到更精细的 PML 层处理——做了极其详尽的阐述，但坦白说，在某些前沿领域的研究进展方面略显保守。例如，针对非结构化网格或适应性网格细化 (AMR) 在 FDTD 中的最新突破，书中虽然有所提及，但深度和广度上与最新的顶级会议论文相比，似乎少了一点“前瞻性”。我期待在这样的专业书籍中，能看到更多关于如何将机器学习、深度学习模型嵌入到 FDTD 迭代求解过程中，以加速收敛或优化参数设置的讨论。目前的论述更多地停留在对经典方法的精炼总结，这对于希望站在学科最前沿的读者来说，可能需要再额外查阅大量的期刊文献来补充最新的“热点”。它更像是一部奠定坚实基础的“圣经”，而非指引未来方向的“灯塔”。

这本书的索引和术语表的编排方式堪称业界标杆。对于一本涉及大量专业名词和缩写的领域书籍，清晰的索引至关重要。我发现，无论是想快速查找某个特定的有限差分格式的名称，还是回顾某个特定边界条件的具体实现细节，那详尽的索引都能在几秒内将我引导到正确的页面。更难能可贵的是，书中首次出现的关键术语，不仅用粗体突出显示，而且在页边距或脚注处提供了极为精炼的定义，这使得读者在阅读过程中可以不中断思路，保持对整体概念的把握。相比之下，我手头其他几本同类书籍，索引往往过于简略，很多重要的概念条目缺失，导致查找效率低下。这本书的这种细致入微的组织结构，极大地提升了它作为一本“参考手册”的地位，而非仅仅是“学习教材”。这体现了编纂者深厚的行业经验和对读者检索习惯的深刻理解。