مدل FDTD براي لايه اي از جنس دباي با ضخامت كمتر از اندازه سلول

An FDTD model for a Debye layer with the thickness of smaller than the cell size

در اين مقاله، مدلسازي يك لايه نازك در شبكه FDTD در نظر گرفته شده است. جنس لايه مي‌تواند داراي ويژگي‌هاي مختلف غير خطي، ناهمسانگردي، پاشندگي و ... باشد كه در اين مقاله به بررسي محيط غيرپاشنده حاوي لايه نازك دباي پرداخته شده است. فرض شده است كه ضخامت لايه كمتر از اندازه سلول FDTD است. در واقع، سلول هاي شامل اين لايه، ناهمگن مي‌باشد. به منظور همگن سازي سلول ناهمگن از روش معادل مداري استفاده شده است. روش پيشنهادي با دقت خوبي براي الكترومغناطيسي پاسخگو است. استفاده از روش ارائه شده موجب عدم نياز به محاسبات اضافي در طول شبيه سازي، و موجب كاهش حافظه ذخيره سازي و زمان اجراي برنامه مي‌شود.

In this paper, the modeling of a thin layer in (finite-difference time-domain) FDTD lattice is considered. The layer can be nonlinear, anisotropic, dispersive and etc. in this paper, the nondispersive medium containing a dispersive thin layer with Debye model is studied. It is assumed that the thickness of the layer is smaller than the size of FDTD cell. Accordingly, the cells containing the layer are inhomogeneous. The equivalent circuit approach is used in order to the homogenization of inhomogeneous FDTD cells. The proposed method gives accurate results for both normal and tangential electric/magnetic field components. The proposed method doesn’t require to additional computational effort during the simulation, also reduces the memory and computational time requirements.