搜索附件  
头雁微网 附件中心 技术应用 情报信息 C语言.rar
板块导航
附件中心&附件聚合2.0
For Discuz! X3.5 © hgcad.com

C语言.rar

 

几个用Matlab和C写的关于FDTD程序:
希望对大家能有所帮助!
//fd2d_3.1.c   2D TM program
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define IE 60
#define JE 60
main()
{
float ga[IE][JE], dz[IE][JE], ez[IE][JE], hx[IE][JE], hy[IE][JE];
int l, n, i, j, ic, jc, nsteps;
float ddx, dt, T, epsz, pi, epsilon, sigma, eaf;
float t0, spread, pulse;
FILE *fp;
ic=IE/2;
jc=JE/2;
ddx=0.01;
dt=ddx/6e8;
epsz=8.8e-12;
pi=3.14159;
for (j=0; j<JE; j++){
  printf("%2d  ",j);
  for (i=0;i<IE;i++){
   dz[j]=0.0;
   ez[j]=0.0;
   hx[j]=0.0;
   hy[j]=0.0;
   ga[j]=1.0;
   printf("%5.2f ", ga[j]);
  }
  printf("\n");
}
t0=30;
spread=6.0;
T=0;
nsteps=1;
while (nsteps>0){
  printf("nsteps --> ");
  scanf("%d", &nsteps);
  for (n=1; n<=nsteps; n++){
   T=T+1;
   /* start of the Main loop */
   //calculate the Dz field
   for(j=1;j<JE;j++){
    for(i=1;i<IE;i++){
     dz[j]=dz[j]+0.5*(hy[j]-hy[i-1][j]-hx[j]+hx[j-1]);
    }
   }
   //put a Guassian pulse in thye middle
   pulse=exp(-0.5*pow( (t0-T)/spread,2.0 ) );
   dz[ic][jc]=pulse;
   //calculate the Ez field
   for(j=0;j<JE;j++){
    for(i=0;i<IE;i++){
     ez[j]=ga[j]*dz[j];
    }
   }
   //calculate the Hx field
   for(j=0; j<JE-1;j++){
    for(i=0;i<IE;i++){
     hx[j]=hx[j]+0.5*(ez[j]-ez[j+1]);
    }
   }
   //calculate the Hy field
   for(j=0; j<JE;j++){
    for(i=0;i<IE-1;i++){
     hy[j]=hy[j]+0.5*(ez[i+1][j]-ez[j]);
    }
   }
  }

/*-----------End of the main FDTD loop-------------*/
for(j=1;j<jc;j++){
  printf("%2d  ", j);
  for(i=1;i<ic;i++){
   printf("%5.2f ",ez[2*i][2*j]);
  }
  printf("\n");
}
//printf("T=%5.0f \n",T);
/* write the E fireld to a file "Ez.xls" */
fp=fopen("Ez.xls", "w");
for(j=0;j<JE;j++){
  for(i=0;i<IE;i++){
   fprintf(fp, "%6.3f \t",ez[j]);
  }
  fprintf(fp,"\n");
}
fclose(fp);
printf("T=%5.0f \n",T);
}
}
//fd2d_3.2.c   2D TM program

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define IE 60
#define JE 60

main()
{
        float ga[IE][JE], dz[IE][JE], ez[IE][JE], hx[IE][JE], hy[IE][JE];
        int l, n, i, j, ic, jc, nsteps, npml;
        float ddx, dt, T, epsz, pi, epsilon, sigma, eaf;
        float xn, xxn, xnum, xd, curl_e;
        float t0, spread, pulse;
        float gi2[IE], gi3[IE];
        float gj2[JE], gj3[JE];
        float fi1[IE],fi2[IE],fi3[IE];
        float fj1[JE],fj2[JE],fj3[JE];
        float ihx[IE][JE], ihy[IE][JE];

        FILE *fp;

        ic=IE/2-15;
        jc=JE/2-15;
        ddx=0.01;
        dt=ddx/6e8;
        epsz=8.8e-12;
        pi=3.14159;

        for (j=0; j<JE; j++){
                printf("%2d  ",j);
                for (i=0;i<IE;i++){
                        dz[j]=0.0;
                        ez[j]=0.0;
                        hx[j]=0.0;
                        hy[j]=0.0;
                        ihx[j]=0.0;
                        ihy[j]=0.0;
                        ga[j]=1.0;
                        printf("%5.2f ", ga[j]);
                }
                printf("\n");
        }

        /*----------calculate the PML parameters-------------------*/
        for(i=0;i<IE;i++){
                gi2=1.0;
                gi3=1.0;
                fi1=0.0;
                fi2=1.0;
                fi3=1.0;
        }
        for(j=0;j<JE;j++){
                gj2[j]=1.0;
                gj3[j]=1.0;
                fj1[j]=0.0;
                fj2[j]=1.0;
                fj3[j]=1.0;
        }

        printf("Number of PML cells --> ");
        scanf("%d", &npml);

        for(i=0;i<=npml;i++){
                xnum=npml-i;
                xd=npml;
                xxn=xnum/xd;
                xn=0.33*pow(xxn,3.0);
                printf(" %d   %7.4f   %7.4f  \n", i, xxn, xn);
                gi2=1.0/(1.0+xn);
                gi2[IE-1-i]=1.0/(1.0+xn);
                gi3=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                gi3[IE-1-i]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                xxn=(xnum-0.5)/xd;   //orig
                //xxn=(xnum)/xd;

                xn=0.25*pow(xxn,3.0);
                fi1=xn;
                fi1[IE-2-i]=xn;
                fi2=1.0/(1.0+xn);
                fi2[IE-2-i]=1.0/(1.0+xn);
                fi3=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                fi3[IE-2-i]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
        }

        for(j=0;j<=npml;j++){
                xnum=npml-j;
                xd=npml;
                xxn=xnum/xd;
                xn=0.33*pow(xxn,3.0);
                printf("%d  %7.4f  %7.4f  \n", i, xxn, xn);
                gj2[j]=1.0/(1.0+xn);
                gj2[JE-1-j]=1.0/(1.0+xn);
                gj3[j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                gj3[JE-1-j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                xxn=(xnum-0.5)/xd;  //orig
                //xxn=(xnum)/xd;

                xn=0.25*pow(xxn,3.0);
                fj1[j]=xn;
                fj1[JE-2-j]=xn;
                fj2[j]=1.0/(1.0+xn);
                fj2[JE-2-j]=1.0/(1.0+xn);
                fj3[j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                fj3[JE-2-j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
        }




        t0=40;
        spread=15.0;
        T=0;
        nsteps=1;

        while (nsteps>0){
                printf("nsteps --> ");
                scanf("%d", &nsteps);
                for (n=1; n<=nsteps; n++){
                        T=T+1;

                        /* start of the Main loop */

                        //calculate the Dz field
                        for(j=1;j<JE;j++){
                                for(i=1;i<IE;i++){
                                        dz[j]=gi3*gj3[j]*dz[j]
                                                +gi2*gj2[j]*0.5*(hy[j]-hy[i-1][j]-hx[j]+hx[j-1]);
                                }
                        }

                        //put a Guassian pulse in thye middle
                        //pulse=exp(-0.5*pow( (t0-T)/spread,2.0 ) );
                        pulse=sin(2*pi*1500*1e6*dt*T);
                        dz[ic][jc]=pulse;
                        //dz[ic][jc]=dz[ic][jc]+pulse;
//(1)
                        //calculate the Ez field
                        for(j=1;j<JE-1;j++){
                                //for(i=0;i<IE;i++){
                                        for(i=1;i<IE-1;i++){
                                        ez[j]=ga[j]*dz[j];
                                }
                        }
//(2)
                        /*   set the Ez edges to 0,  as part of the PML  */
                        for(j=0;j<JE;j++){
                                ez[0][j]=0.0;
                                ez[IE-1][j]=0.0;
                        }
                        for(i=0;i<IE;i++){
                                ez[0]=0.0;
                                ez[JE-1]=0.0;
                        }
//(3)
                        //calculate the Hx field
                        for(j=0; j<JE;j++){
                                for(i=0;i<IE;i++){
                                        curl_e=ez[j]-ez[j+1];
                                        ihx[j]=ihx[j]+fi1*curl_e;
                                        hx[j]=fj3[j]*hx[j]
                                                +fj2[j]*0.5*(curl_e+ihx[j]);
                                }
                        }
                        //calculate the Hy field
                        for(j=0; j<JE;j++){
                                for(i=0;i<IE;i++){
                                        curl_e=ez[i+1][j]-ez[j];
                                        ihy[j]=ihy[j]+fj1[j]*curl_e;
                                        hy[j]=fi3*hy[j]
                                                +fi2*0.5*(curl_e+ihy[j]);
                                }
                        }
                }
       

        /*-----------End of the main FDTD loop-------------*/

        for(j=1;j<jc;j++){
                printf("%2d  ", j);
                for(i=1;i<ic;i++){
                        printf("%5.2f ",ez[2*i][2*j]);
                }
                printf("\n");
        }

        //printf("T=%5.0f \n",T);

        /* write the E fireld to a file "Ez.xls" */
        fp=fopen("Ez.xls", "w");
        for(j=0;j<JE;j++){
                for(i=0;i<IE;i++){
                        fprintf(fp, "%6.3f \t",ez[j]);
                }
                fprintf(fp,"\n");
        }
        fclose(fp);
        printf("T=%5.0f \n",T);
}

}
//fd2d_3.3.c   2D TM program with plane wave source

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define IE 60
#define JE 60

main()
{
        float ez_inc[JE], hx_inc[JE];
        float ez_inc_low_m1, ez_inc_low_m2;
        float ez_inc_high_m1, ez_inc_high_m2;
        int ia, ib, ja, jb;

        float ga[IE][JE], dz[IE][JE], ez[IE][JE], hx[IE][JE], hy[IE][JE];
        int l, n, i, j, ic, jc, nsteps, npml;
        float ddx, dt, T, epsz, pi, epsilon, sigma, eaf;
        float xn, xxn, xnum, xd, curl_e;
        float t0, spread, pulse;
        float gi2[IE], gi3[IE];
        float gj2[JE], gj3[JE];
        float fi1[IE],fi2[IE],fi3[IE];
        float fj1[JE],fj2[JE],fj3[JE];
        float ihx[IE][JE], ihy[IE][JE];

        FILE *fp;

        ic=IE/2-15;
        jc=JE/2-15;

        ia=7;               //Total/scattered field boundaries
        ib=IE-ia-1;
        ja=7;
        jb=JE-ja-1;

        ddx=0.01;     //cell size
        dt=ddx/6e8;   //time step
        epsz=8.8e-12;
        pi=3.14159;

        for (j=0; j<JE; j++){
                printf("%2d  ",j);
                for (i=0;i<IE;i++){
                        dz[j]=0.0;
                        ez[j]=0.0;
                        hx[j]=0.0;
                        hy[j]=0.0;
                        ihx[j]=0.0;
                        ihy[j]=0.0;
                        ga[j]=1.0;
                        printf("%5.2f ", ga[j]);
                }
                printf("\n");
        }

        for (j=0; j<JE; j++){
                ez_inc[j]=0, hx_inc[j]=0;
        }
        ez_inc_low_m1=0, ez_inc_low_m2=0;
        ez_inc_high_m1=0, ez_inc_high_m2=0;



        /*----------calculate the PML parameters-------------------*/
        for(i=0;i<IE;i++){
                gi2=1.0;
                gi3=1.0;
                fi1=0.0;
                fi2=1.0;
                fi3=1.0;
        }
        for(j=0;j<JE;j++){
                gj2[j]=1.0;
                gj3[j]=1.0;
                fj1[j]=0.0;
                fj2[j]=1.0;
                fj3[j]=1.0;
        }

        printf("Number of PML cells --> ");
        scanf("%d", &npml);

        for(i=0;i<=npml;i++){
                xnum=npml-i;
                xd=npml;
                xxn=xnum/xd;
                xn=0.33*pow(xxn,3.0);
                printf(" %d   %7.4f   %7.4f  \n", i, xxn, xn);
                gi2=1.0/(1.0+xn);
                gi2[IE-1-i]=1.0/(1.0+xn);
                gi3=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                gi3[IE-1-i]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                xxn=(xnum-0.5)/xd;   //orig
                //xxn=(xnum)/xd;

                xn=0.25*pow(xxn,3.0);
                fi1=xn;
                fi1[IE-2-i]=xn;
                fi2=1.0/(1.0+xn);
                fi2[IE-2-i]=1.0/(1.0+xn);
                fi3=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                fi3[IE-2-i]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
        }

        for(j=0;j<=npml;j++){
                xnum=npml-j;
                xd=npml;
                xxn=xnum/xd;
                xn=0.33*pow(xxn,3.0);
                printf("%d  %7.4f  %7.4f  \n", j, xxn, xn);
                gj2[j]=1.0/(1.0+xn);
                gj2[JE-1-j]=1.0/(1.0+xn);
                gj3[j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                gj3[JE-1-j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                xxn=(xnum-0.5)/xd;  //orig
                //xxn=(xnum)/xd;

                xn=0.25*pow(xxn,3.0);
                fj1[j]=xn;
                fj1[JE-2-j]=xn;
                fj2[j]=1.0/(1.0+xn);
                fj2[JE-2-j]=1.0/(1.0+xn);
                fj3[j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                fj3[JE-2-j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
        }




        t0=20;
        spread=8.0;
        T=0;
        nsteps=1;

        while (nsteps>0){
                printf("nsteps --> ");
                scanf("%d", &nsteps);
                for (n=1; n<=nsteps; n++){
                        T=T+1;

                        /* start of the Main loop */
                        for (j=1; j<JE-1;j++){
                                ez_inc[j]=ez_inc[j]+0.5*(hx_inc[j-1]-hx_inc[j]);
                        }

                        //ABC for the incident buffer
                       
                        ez_inc[0]    =ez_inc_low_m2;
                        ez_inc_low_m2=ez_inc_low_m1;
                        ez_inc_low_m1=ez_inc[1];
                        //ez_inc_low_m2=ez_inc_low_m1;
                        //ez_inc[0]    =ez_inc_low_m2;

                        ez_inc[JE-1]    =ez_inc_high_m2;
                        ez_inc_high_m2=ez_inc_high_m1;
                        ez_inc_high_m1=ez_inc[JE-2];
                        //ez_inc_high_m2=ez_inc_high_m1;
                        //ez_inc[JE-1]    =ez_inc_high_m2;
                       

                        //calculate the Dz field
                        for(j=1;j<JE;j++){
                                for(i=1;i<IE;i++){
                                        dz[j]=gi3*gj3[j]*dz[j]
                                                +gi2*gj2[j]*0.5*(hy[j]-hy[i-1][j]
                                                -hx[j]+hx[j-1]);
                                }
                        }

                        //source
                        pulse=exp(-0.5*( pow((t0-T)/spread,2.0) ));
                        ez_inc[3]=pulse;

                        //Incident Dz value
                        for (i=ia;i<=ib;i++){
                                dz[ja]=dz[ja]+0.5*hx_inc[ja-1];
                                dz[jb]=dz[jb]-0.5*hx_inc[jb];
                        }
                       
//(1)
                        //calculate the Ez field
                        for(j=0;j<JE;j++){
                                //for(i=0;i<IE;i++){
                                        for(i=0;i<IE;i++){
                                        ez[j]=ga[j]*dz[j];
                                }
                        }
//(2)
                        /*   set the Ez edges to 0,  as part of the PML  */
                        for(j=0;j<JE-1;j++){
                                ez[0][j]=0.0;
                                ez[IE-1][j]=0.0;
                        }
                        for(i=0;i<IE-1;i++){
                                ez[0]=0.0;
                                ez[JE-1]=0.0;
                        }

                        for(j=0;j<JE;j++){
                                hx_inc[j]=hx_inc[j]+0.5*(ez_inc[j]-ez_inc[j+1]);
                        }

//(3)
                        //calculate the Hx field
                        for(j=0; j<JE-1;j++){
                                for(i=0;i<IE;i++){
                                        curl_e=ez[j]-ez[j+1];
                                        ihx[j]=ihx[j]+fi1*curl_e;
                                        hx[j]=fj3[j]*hx[j]
                                                +fj2[j]*0.5*(curl_e+ihx[j]);
                                }
                        }

                        //incident Hx value
                        for (i=ia;i<=ib;i++){
                                hx[ja-1] =hx[ja-1] + 0.5*ez_inc[ja];
                                hx[jb]   =hx[jb]   - 0.5*ez_inc[jb];
                        }

                        //calculate the Hy field
                        for(j=0; j<JE;j++){
                                for(i=0;i<IE;i++){
                                        curl_e=ez[i+1][j]-ez[j];
                                        ihy[j]=ihy[j]+fj1[j]*curl_e;
                                        hy[j]=fi3*hy[j]
                                                +fi2*0.5*(curl_e+ihy[j]);
                                }
                        }

                        //incident Hy value
                        for (j=ja;j<=jb;j++){
                                hy[ia-1][j] =hy[ia-1][j] - 0.5*ez_inc[j];
                                hy[ib][j]   =hy[ib][j]   + 0.5*ez_inc[j];
                        }

                }
                       

        /*-----------End of the main FDTD loop-------------*/

        for(j=1;j<jc;j++){
                printf("%2d  ", j);
                for(i=1;i<ic;i++){
                        printf("%5.2f ",ez[2*i][2*j]);
                }
                printf("\n");
        }

        //printf("T=%5.0f \n",T);

        /* write the E fireld to a file "Ez.xls" */
        fp=fopen("Ez.xls", "w");
        for(j=0;j<JE;j++){
                for(i=0;i<IE;i++){
                        fprintf(fp, "%6.3f \t",ez[j]);
                }
                fprintf(fp,"\n");
        }
        fclose(fp);
        printf("T=%5.0f \n",T);
}

}
//fd2d_3.4.c   2D TM simulation of a plane

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define IE 60
#define JE 60
#define NFREQS 3

main()
{
        float real_pt[NFREQS][IE][JE], imag_pt[NFREQS][IE][JE];
        float real_amp[IE][JE], imag_amp[IE][JE];
        float real_in[5], imag_in[5], amp_in[5], phase_in[5], freq[3], arg[3];

       
        float ez_inc[JE], hx_inc[JE];
        float ez_inc_low_m1, ez_inc_low_m2;
        float ez_inc_high_m1, ez_inc_high_m2;
        int ia, ib, ja, jb;

        float ga[IE][JE], gb[IE][JE], dz[IE][JE], ez[IE][JE], hx[IE][JE], hy[IE][JE], iz[IE][JE];
        int l, n, m, i, j, ic, jc, nsteps, npml;
        float ddx, dt, T, epsz, pi, epsilon, sigma, eaf;
        float xn, xxn, xnum, xd, curl_e;
        float t0, spread, pulse;
        float gi2[IE], gi3[IE];
        float gj2[JE], gj3[JE];
        float fi1[IE],fi2[IE],fi3[IE];
        float fj1[JE],fj2[JE],fj3[JE];
        float ihx[IE][JE], ihy[IE][JE];

        FILE *fp;

        ic=IE/2;
        jc=JE/2;

        ia=7;               //Total/scattered field boundaries
        ib=IE-ia-1;
        ja=7;
        jb=JE-ja-1;

        ddx=0.01;     //cell size
        dt=ddx/6e8;   //time step
        epsz=8.8e-12;
        pi=3.14159;

        for (j=0; j<JE; j++){
                printf("%2d  ",j);
                for (i=0;i<IE;i++){
                        dz[j]=0.0;
                        ez[j]=0.0;
                        hx[j]=0.0;
                        hy[j]=0.0;
                        ihx[j]=0.0;
                        ihy[j]=0.0;
                        iz[j]=0.0;
                        ga[j]=1.0;
                        gb[j]=0.0;
                        printf("%5.2f ", ga[j]);
                }
                printf("\n");
        }

        for (j=0; j<JE; j++){
                ez_inc[j]=0, hx_inc[j]=0;
        }
        ez_inc_low_m1=0, ez_inc_low_m2=0;
        ez_inc_high_m1=0, ez_inc_high_m2=0;



        /*----------calculate the PML parameters-------------------*/
        for(i=0;i<IE;i++){
                gi2=1.0;
                gi3=1.0;
                fi1=0.0;
                fi2=1.0;
                fi3=1.0;
        }
        for(j=0;j<JE;j++){
                gj2[j]=1.0;
                gj3[j]=1.0;
                fj1[j]=0.0;
                fj2[j]=1.0;
                fj3[j]=1.0;
        }

        printf("Number of PML cells --> ");
        scanf("%d", &npml);

        for(i=0;i<=npml;i++){
                xnum=npml-i;
                xd=npml;
                xxn=xnum/xd;
                xn=0.33*pow(xxn,3.0);
                printf(" %d   %7.4f   %7.4f  \n", i, xxn, xn);
                gi2=1.0/(1.0+xn);
                gi2[IE-1-i]=1.0/(1.0+xn);
                gi3=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                gi3[IE-1-i]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                xxn=(xnum-0.5)/xd;   //orig
                //xxn=(xnum)/xd;

                xn=0.25*pow(xxn,3.0);
                fi1=xn;
                fi1[IE-2-i]=xn;
                fi2=1.0/(1.0+xn);
                fi2[IE-2-i]=1.0/(1.0+xn);
                fi3=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                fi3[IE-2-i]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
        }

        for(j=0;j<=npml;j++){
                xnum=npml-j;
                xd=npml;
                xxn=xnum/xd;
                xn=0.33*pow(xxn,3.0);
                printf("%d  %7.4f  %7.4f  \n", j, xxn, xn);
                gj2[j]=1.0/(1.0+xn);
                gj2[JE-1-j]=1.0/(1.0+xn);
                gj3[j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                gj3[JE-1-j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                xxn=(xnum-0.5)/xd;  //orig
                //xxn=(xnum)/xd;

                xn=0.25*pow(xxn,3.0);
                fj1[j]=xn;
                fj1[JE-2-j]=xn;
                fj2[j]=1.0/(1.0+xn);
                fj2[JE-2-j]=1.0/(1.0+xn);
                fj3[j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
                fj3[JE-2-j]=(1.0-xn)/(1.0+xn);
        }

        /*parameters for Fourier transform*/
        freq[0]=50e6;
        freq[1]=300e6;
        freq[2]=700e6;
        for(n=0;n<NFREQS;n++){
                arg[n]=2*pi*freq[n]*dt;
        }

        /*specify the dielectric cylinder*/
        float radius, dist, xdist, ydist;
        printf("Cylinder radius (cells), epsilon, sigma --->");
        scanf("%f  %f  %f", &radius, &epsilon, &sigma);
        printf("Radius=%f,  Eps=%f, sigma=%f \n",radius, epsilon, sigma);
        for(j=ja;j<jb;j++){
                for(i=ia;i<ib;i++){
                        xdist=(ic-i);
                        ydist=(jc-j);
                        dist=sqrt( pow(xdist,2.0)+pow(ydist,2.0) );
                        if(dist<=radius){
                                ga[j]=1.0/(epsilon+(sigma*dt/epsz));
                                gb[j]=sigma*dt/epsz;
                        }
                }
        }

        printf(" Ga");
        for(j=ja;j<jb;j++){
                for(i=ia;i<ib;i++){
                        printf("%5.2f",ga[j]);
                }
                printf("\n");
        }
        printf(" Gb");
        for(j=ja;j<jb;j++){
                for(i=ia;i<ib;i++){
                        printf("%5.2f",gb[j]);
                }
                printf("\n");
        }



        t0=20;
        spread=8.0;
        T=0;
        nsteps=1;

        while (nsteps>0){
                printf("nsteps --> ");
                scanf("%d", &nsteps);
                for (n=1; n<=nsteps; n++){
                        T=T+1;

                        /* start of the Main loop */
                        //calculate the incident Ez
                        for (j=1; j<JE;j++){
                                ez_inc[j]=ez_inc[j]+0.5*(hx_inc[j-1]-hx_inc[j]);
                        }

                        /*Fourier transform of the incident field*/
                        for(m=0;m<NFREQS;m++){
                                real_in[m]=real_in[m]+cos(arg[m]*T)*ez_inc[ja-1];
                                imag_in[m]=imag_in[m]-sin(arg[m]*T)*ez_inc[ja-1];
                        }


                        //ABC for the incident buffer
                       
                        ez_inc[0]    =ez_inc_low_m2;
                        ez_inc_low_m2=ez_inc_low_m1;
                        ez_inc_low_m1=ez_inc[1];
                        //ez_inc_low_m2=ez_inc_low_m1;
                        //ez_inc[0]    =ez_inc_low_m2;

                        ez_inc[JE-1]    =ez_inc_high_m2;
                        ez_inc_high_m2=ez_inc_high_m1;
                        ez_inc_high_m1=ez_inc[JE-2];
                        //ez_inc_high_m2=ez_inc_high_m1;
                        //ez_inc[JE-1]    =ez_inc_high_m2;
                       

                        //calculate the Dz field
                        for(j=1;j<JE;j++){
                                for(i=1;i<IE;i++){
                                        dz[j]=gi3*gj3[j]*dz[j]
                                                +gi2*gj2[j]*0.5*(hy[j]-hy[i-1][j]
                                                -hx[j]+hx[j-1]);
                                }
                        }

                        //source
                        pulse=exp(-0.5*( pow((t0-T)/spread,2.0) ));
                        ez_inc[3]=pulse;

                        //Incident Dz value
                        for (i=ia;i<=ib;i++){
                                dz[ja]=dz[ja]+0.5*hx_inc[ja-1];
                                dz[jb]=dz[jb]-0.5*hx_inc[jb];
                        }
                       
//(1)
                        //calculate the Ez field
                        for(j=0;j<JE;j++){
                                //for(i=0;i<IE;i++){
                                        for(i=0;i<IE;i++){
                                        ez[j]=ga[j]*(dz[j]-iz[j]);
                                        iz[j]=iz[j]+gb[j]*ez[j];
                                }
                        }

                        /* calculate the fourier transform of Ex*/

                        for(j=0;j<JE;j++){
                                for(i=0;i<IE;i++){
                                        for(m=0;m<NFREQS;m++){
                                                real_pt[m][j]=real_pt[m][j]
                                                        +cos(arg[m]*T)*ez[j];
                                                imag_pt[m][j]=imag_pt[m][j]
                                                        +sin(arg[m]*T)*ez[j];
                                        }
                                }
                        }



//(2)
                        /*   set the Ez edges to 0,  as part of the PML  */
                        for(j=0;j<JE-1;j++){
                                ez[0][j]=0.0;
                                ez[IE-1][j]=0.0;
                        }
                        for(i=0;i<IE-1;i++){
                                ez[0]=0.0;
                                ez[JE-1]=0.0;
                        }

                        //calculate the incident Hx
                        for(j=0;j<JE;j++){
                                hx_inc[j]=hx_inc[j]+0.5*(ez_inc[j]-ez_inc[j+1]);
                        }

//(3)
                        //calculate the Hx field
                        for(j=0; j<JE-1;j++){
                                for(i=0;i<IE;i++){
                                        curl_e=ez[j]-ez[j+1];
                                        ihx[j]=ihx[j]+fi1*curl_e;
                                        hx[j]=fj3[j]*hx[j]
                                                +fj2[j]*0.5*(curl_e+ihx[j]);
                                }
                        }

                        //incident Hx value
                        for (i=ia;i<=ib;i++){
                                hx[ja-1] =hx[ja-1] + 0.5*ez_inc[ja];
                                hx[jb]   =hx[jb]   - 0.5*ez_inc[jb];
                        }

                        //calculate the Hy field
                        for(j=0; j<JE;j++){
                                for(i=0;i<IE;i++){
                                        curl_e=ez[i+1][j]-ez[j];
                                        ihy[j]=ihy[j]+fj1[j]*curl_e;
                                        hy[j]=fi3*hy[j]
                                                +fi2*0.5*(curl_e+ihy[j]);
                                }
                        }

                        //incident Hy value
                        for (j=ja;j<=jb;j++){
                                hy[ia-1][j] =hy[ia-1][j] - 0.5*ez_inc[j];
                                hy[ib][j]   =hy[ib][j]   + 0.5*ez_inc[j];
                        }

                }

        /*-----------End of the main FDTD loop-------------*/
        /*calculate the Fourier amplitude and phase of the incident pulse*/






        for(j=1;j<jc;j++){
                printf("%2d  ", j);
                for(i=1;i<ic;i++){
                        printf("%5.2f ",ez[2*i][2*j]);
                }
                printf("\n");
        }

        //printf("T=%5.0f \n",T);

        /* write the E fireld to a file "Ez.xls" */
        fp=fopen("Ez.xls", "w");
        for(j=0;j<JE;j++){
                for(i=0;i<IE;i++){
                        fprintf(fp, "%6.3f \t",ez[j]);
                }
                fprintf(fp,"\n");
        }
        fclose(fp);
        printf("T=%5.0f \n",T);
}

}
%======================================================================================
% function Ex_obs = FDTD_1D(Ex,dx,dt,srcIndex,srcJx,pf,nSteps,e_r,mu_r,sigma,sigma_m,k_obs)
%
% This function performs one-dimensional (Cartesian) finite-difference time-domain
% simulations. It assumes the spatial grid extends from k = 1 to k = Nz and that the
% simulation runs for 'nSteps' time steps.
% The function should take the following input arguments, in this order:
%
%   Input Parameter         Size        Description
%   Ex                      1xNz        initial condition for Ex (V/m)
%   dx                      1x1         spatial step size (m)
%   dt                      1x1         time step size (s)
%   Src_indx                1x1         grid index for source location
%   Src_Jx                  1xnSteps    source current stimulus (A/m2)
%   pf                      1x1         plot flag - # steps between plots
%   nSteps                  1x1         # steps for simulation
%   e_r                     1xNz        relative permittivity
%   mu_r                    1x(Nz-1)    relative permeability
%   sigma                   1xNz        conductivity (S/m)
%   sigma_m                 1x(Nz-1)    magnetic conductivity (Wb/C穖)
%   k_obs                   1x1         index of observation point
% The one output parameter should be Ex_obs, a 1xnSteps vector
% of values at the observation point. If no observation point is desired,
% set k_obs = [ ] (an empty matrix) and return [ ] in Ex_obs.
% The function also generates a plot of Ex every 'pf' time steps
% so that we can observe what is going on
%
% Written by
% Aroh Barjatya
% For Utah State University class ECE 5830 Electromagnetics 2

function Ex_obs = FDTD_1D(Ex,dx,dt,srcIndex,srcJx,pf,nSteps,e_r,mu_r,sigma,sigma_m,k_obs)

c1 = ((2 .* e_r) - (sigma .* dt)) ./ ((2 .* e_r) + (sigma .* dt));
c2 = (2 .* dt) ./ (dx .* ((2 .* e_r) + (sigma .* dt)));
c3 = (2 .* dt) ./ ((2 .* e_r) + (sigma .* dt));
c4 = ((2 .* mu_r) - (sigma_m .* dt)) ./ ((2 .* mu_r) + (sigma_m .* dt));
c5 = (2 .* dt) ./ (dx .* ((2 .* mu_r) + (sigma_m .* dt)));

Ex(srcIndex) = srcJx(1);
Hy = zeros(1,length(Ex) - 1);
Ex_obs = zeros(1,nSteps);
if length(k_obs) > 0
    Ex_obs(1) = Ex(k_obs);
end

for i = 2:nSteps
    Ex(2:end-1) = c1(2:end-1) .* Ex(2:end-1) - c2(2:end-1) .* (Hy(2:end)-Hy(1:end-1));
    Ex(srcIndex) =  Ex(srcIndex) - c3(srcIndex)*srcJx(i);
    Hy = (c4 .* Hy) - (c5 .* (Ex(2:end) - Ex(1:end-1)));
    if (mod(i, pf) == 0)
        plot(Ex);
        a = sprintf('step number = %d', i);
        title(a);
        set(gcf,'color','white');
        xlabel('Grid Points -->');
        ylabel('Magnitude -->');
%         axis([1 1001 -1 1]);
        pause(0.2);
    end
    if length(k_obs) > 0
        Ex_obs(i) = Ex(k_obs) ;
    end
end
% function p=Gaussian_pulse(dt,f_c,len)
%
% The function creates a Gaussian pulse centered at frequency fc
% It assumes a sample frequency of fs = 1/dt
%
% the pulse vector will be of length len; specify too short of a value for len
% and an error will be generated; delay is needed before the start of the pulse
% to reduce the step function transient created at t=0
%
% the resulting pulse has a lowpass characteristic with a 3 dB bandwidth f_c
% (i.e. extending from roughly DC to f_c)
%
% Originally Written by Michael Tompkins, Asst. Prof at USU Fall 2004
% Minor modifications by Aroh Barjatya

function p=Gaussian_pulse(dt,f_c,len)
if 0
   Gaussian_pulse(1e-7,2e5,15000);
   Gaussian_pulse(1.6e-10,30e6,15000);
end

spread = 1/2/pi/f_c/dt;  % this is the standard deviation of our Gaussian function

% must wait a while to launch the pulse so that we don't get too big of a
% "jump" (step function) at t=0;  this step has higher frequency harmonics
% in it that will not meet our requirement that dx << lambda

delay = 5*spread;  
if delay>len
   error('Need longer simulation to accommodate desired pulse');
end

n = 0:len-1;
p = exp(-((n-delay)/spread).^2);  % Gaussian pulse
%=====================================================================================
% This is a test script for FDTD_1D
% We test it by giving it a Gaussian-pulse
% plane-wave source in the middle of a 1001-point grid.
% Assumed free space everywhere.
%
% Written by
% Aroh Barjatya
% For Utah State University class ECE 5830 Electromagnetics 2

clear all
close all

% Physical Constants
e_0 = 8.85e-12;
mu_0 = 4e-7 * pi;
c = 2.99e8;
eta_0 = sqrt(mu_0/e_0);

% Simulation Constants
Nz = 1001;
nSteps = 3500;
Ex = zeros(1,Nz);
dx = 0.1;
dt = dx / (2*c);
e_r = ones(1,Nz) .* e_0;
mu_r = ones(1,Nz - 1) .* mu_0;
pf = 20;

% Define the source and its location
pulse = Gaussian_pulse(dt,30e6,nSteps);
srcJx = (-2/(eta_0*dx))*pulse;
srcIndex = (Nz - 1)/2;

sigma = zeros(1,Nz);
sigma_m = zeros(1,Nz-1);

FDTD_1D(Ex, dx, dt, srcIndex, srcJx, pf, nSteps, e_r, mu_r, sigma, sigma_m, []);
%====================================================================================
% This is the second test script for FDTD_1D
% In addition to what was done in test cript 1, we add a 50 unit think perfectly
% matched layer (PML) on both ends of the simulation space.
%
% Written by
% Aroh Barjatya
% For Utah State University class ECE 5830 Electromagnetics 2


clear all
close all

% Physical Constants
e_0 = 8.85e-12;
mu_0 = 4e-7 * pi;
c = 2.99e8;
eta_0 = sqrt(mu_0/e_0);

% Simulation Constants
Nz = 1001;
nSteps = 3500;
Ex = zeros(1,Nz);
dx = 0.1;
dt = dx / (2*c);
e_r = ones(1,Nz) .* e_0;
mu_r = ones(1,Nz - 1) .* mu_0;
pf = 20;

% Define the source and its location
pulse = Gaussian_pulse(dt,30e6,nSteps);
srcJx = (-2/(eta_0*dx))*pulse;
srcIndex = (Nz - 1)/2;

sigma = zeros(1,Nz);
sigma_m = zeros(1,Nz-1);

% for PML the following lines define sigma and sigma_m
% if no PML is required, then comment the following lines

% The Left Edge
k = 50;
k0 = 50;
for i = k:-1:1
    sigma(i) = ((2 * e_r(i)) / dt) * 0.33 * ((k0 - i + 1) / k)^3;
    sigma_m(i) = sigma(i) * mu_r(i) / e_r(i);
end

% The Right Edge
k0 = Nz-k;
for i = Nz-k:Nz
    sigma(i) = ((2 * e_r(i)) / dt) * 0.33 * ((i - k0 + 1) / k)^3;
    sigma_m(i-1) = sigma(i) * mu_r(i-1) / e_r(i);
end

FDTD_1D(Ex, dx, dt, srcIndex, srcJx, pf, nSteps, e_r, mu_r, sigma, sigma_m, []);
% 简化版,介质(非磁性)不能接触边界
N=6;                  %  运算步数
I=200;                    %  空间大小
J=400;                   %  空间大小
c=3e8;                   %  真空光速
L=632.8e-9;
w=2*pi*c/L;              %  角频率=2.9788e+015
e0=(1e-9)/(36*pi);       %  真空的介电常数=8.8419e-012
e=ones(I,J)*e0;
u0=pi*4e-7;                               %  真空的磁导率=1.2566e-006
ds=4e-9;                                 %  波长=2*pi*c/w 步长=波长/40
dt=ds/(2*c);                             %  时间步
g0=0;
g=zeros(I,J);                    %  真空的电导率
gm=0;                                    %  真空的导磁率

sourcePosX=50;
sourcePosY=40;
ArrayPosX=10;
ArrayPosY=100;
ArrayLength=100;
ArrayWidth=3;
period=6;
ArrayNumber=floor( (I-2*ArrayPosX)/period );
%  电磁场分量定义
Hz=zeros(I,J);
Ex=zeros(I,J);
Ey=zeros(I,J);
Hz1=zeros(I,J);
Ex1=zeros(I,J);
Ey1=zeros(I,J);

% Source -----------------------------------------------------------
Source=zeros(I,J);
%Source(sourcePosX,sourcePosY)=1;
x1=sourcePosX;
x2=I-sourcePosX*2;
for x=1:1:x2-x1+1;
     Source(x+x1-1,sourcePosY)=exp(-4*pi*(x-(x2-x1)/2)^2/(x2-x1)^2);
end
% --------------------------------------------------------------------
% Object --------------------------------------------------------------
nn=L*1e6;   % L is wave length
coon=(-6.21198035452752*nn.^5+ 36.9470450716619*nn.^4-83.1702487377279*nn.^3+...
   94.5079035255191*nn.^2-48.61825472792*nn+9.64235361750187)
eee=(-108.909148353719*nn.^5+ 671.044293885632*nn.^4-1547.0900731642*nn.^3+ ...
   1674.14670244375*nn.^2-773.494216929895*nn+130.284211701206)


g1=(coon+i*eee)*e0.*w                   % 电导率


%   Set Ag
% g(20:80,15:J)=g1;                      % 3.72e8; %0.91*(1e-9)/(36*pi)*w;

%g(1:100,LL:R)=g1; %(-16.4)*(-i)*e0.*w;                      % 3.72e8; %0.91*(1e-9)/(36*pi)*w;
%e(20:80,80:J)=e0;

%   Set Air

for count=1:ArrayNumber
    g(ArrayPosX+(count-1)*period:ArrayPosX+(count-1)*period+ArrayWidth,ArrayPosY:ArrayLength)=g1;
end
%k=49;
%for ii=1:1   
   % g(k:k+2,20:J)=0;
   % k=k+5;
%end
%e(20:80,80:J)=e0;

%for k=1:30     
%  g(i:i+2,140:180)=g1;
% i=i+6;
    %e(i:i+1,15:60)=e0;
%end

% -----------------------------------------------------------------------

CA=(1-g*dt/2./e)./(1+g*dt/2./e);    % CA=1
CB=dt./e./(1+g*dt/2./e);            % CB=0.094248
CP=(1-gm*dt/2/u0)./(1+gm*dt/2/u0);    % CP=1
CQ=dt/u0/(1+gm*dt/2/u0);              % CQ=6.6315e-007

% 将运算移出循环外,加快程序运行。-----------(Used in Mur boundary condition)
Boundary1=(c*dt-ds)/(c*dt+ds);
Boundary2=c^2*e0*dt/(2*(c*dt+ds));
CORNER=(c*dt-sqrt(2)*ds)./(c*dt+sqrt(2)*ds);

%开始计算
disp('正在计算......');

for n=0:N;
% Switch ----------------------------------------------------------------
if n<pi/w/dt
    Switch=0.5*(1-cos(pi*n/(pi/w/dt)));
else
    Switch=1;
end
% ------------------------------------------------------------------------
% time evolution ----------------------------------------------------------
x=1:I-1;
y=1:J-1;
Ex1(x,y)=CA(x,y).*Ex(x,y)+CB(x,y).*(Hz(x,y+1)-Hz(x,y))/ds;
Ey1(x,y)=CA(x,y).*Ey(x,y)-CB(x,y).*(Hz(x+1,y)-Hz(x,y))/ds;

x=2:I-1;
y=2:J-1;
Hz1(x,y)=CP*Hz(x,y)-CQ*(Ey1(x,y)-Ey1(x-1,y)-Ex1(x,y)+Ex1(x,y-1))/ds;
Hz1=exp(-i*dt*n*w)*Source*Switch/sqrt(u0/e0)+Hz1;
% -------------------------------------------------------------------------
%  计算截断边界------------------------------------------------------------
%左边界
Hz1(1,y)=Hz(2,y)+Boundary1*(Hz1(2,y)-Hz(1,y))+Boundary2*(Ex1(1,y)-Ex1(1,y-1)+Ex1(2,y)-Ex1(2,y-1));
%右边界
Hz1(I,y)=Hz(I-1,y)-Boundary1*(Hz(I,y)-Hz1(I-1,y))+Boundary2*(Ex1(I-1,y)-Ex1(I-1,y-1)+Ex1(I,y)-Ex1(I,y-1));
%下边界
Hz1(x,1)=Hz(x,2)+Boundary1*(Hz1(x,2)-Hz(x,1))-Boundary2*(Ey1(x,1)-Ey1(x-1,1)+Ey1(x,2)-Ey1(x-1,2));
%上边界
Hz1(x,J)=Hz(x,J-1)-Boundary1*(Hz(x,J)-Hz1(x,J-1))-Boundary2*(Ey1(x,J-1)-Ey1(x-1,J-1)+Ey1(x,J)-Ey1(x-1,J));
%左下角
Hz1(1,1)=Hz(2,2)+CORNER*(Hz1(2,2)-Hz(1,1));
%左上角
Hz1(1,J)=Hz(2,J-1)+CORNER*(Hz1(2,J-1)-Hz(1,J));
%右上角
Hz1(I,J)=Hz(I-1,J-1)-CORNER*(Hz(I,J)-Hz1(I-1,J-1));
%右下角
Hz1(I,1)=Hz(I-1,2)-CORNER*(Hz(I,1)-Hz1(I-1,2));
% -------------------------------------------------------------------------
Hz=Hz1;
Ex=Ex1;
Ey=Ey1;

if mod(n,100)==0
fprintf('the %d step is finished\n',n);
pcolor(0:ds:ds*(J-1),0:ds:ds*(I-1),abs(Hz));
%E=abs(Ex(1:I,1:J)).^2+abs(Ey(1:I,1:J)).^2;
%E=abs(Ex).^2+abs(Ey).^2;
%pcolor(E);
axis equal
shading interp
%shading flat
colorbar('horiz')
xlabel('Y')
ylabel('X')
%pause(0.01)
end

end
%COXIAL
clear
  
%***********************************************************************
%     Fundamental constants
%***********************************************************************
  
cc=2.99792458e8;            %speed of light in free space
muz=4.0*pi*1.0e-7;          %permeability of free space
epsz=1.0/(cc*cc*muz);       %permittivity of free space
ii=sqrt(-1)

%***********************************************************************
%     Grid parameters
%***********************************************************************

ie=34;      %number of grid cells in x-direction  r=17mm  rout=34mm
je=20;
ke=15;       %number of grid cells in z-direction  l=7.5mm
  
ib=ie+1;
jb=je+1;
kb=ke+1;

dtheta=2*pi/je;
dx=0.0005;          %space increment of cubic lattice 0.5mm
dt=dx/(2.0*cc);     %time step
nmax=2000;          %total number of time steps
cb=dt/epsz;
db=dt/muz/dx;

er=zeros(ie,jb,kb);
et=zeros(ib,jb,kb);
ez=zeros(ib,jb,ke);
hr=zeros(ib,jb,ke);
ht=zeros(ie,jb,ke);
hz=zeros(ie,jb,kb);
r=zeros(ib,jb,kb);
ez0=zeros(ib,jb);
Nf=1000
fmax=100e+9
df=fmax/Nf

f0=30e+9


ndecay=1/(2*fmax*dt);
n0=1/(2*f0*dt);
t=3.123/dx/ie/2;
%compute the r(i)
for i=1:ib
    r(i,:,:)=dx*ie+dx*(i-1);
end
    for i=1:ib
        ez0(i,:)=besselj(0,t*(ie+i-1)*dx)*bessely(0,t*dx*2*ie)-bessely(0,t*(ie+i-1)*dx)*besselj(0,t*2*dx*ie);
    end
   
    %***********************************************************************
%     BEGIN TIME-STEPPING LOOP
%***********************************************************************
  
for n=1:nmax
  
%***********************************************************************
%     Update electric fields
%***********************************************************************
er(1:ie,2:jb,2:ke)=er(1:ie,2:jb,2:ke)+...
                    dt/dtheta/epsz/(r(1:ie,2:jb,2:ke)+dx/2).*(hz(1:ie,2:jb,2:ke)-hz(1:ie,1:je,2:ke))-...
                    dt/epsz/dx*(ht(1:ie,2:jb,2:ke)-ht(1:ie,2:jb,1:ke-1));

ez(2:ie,2:jb,1:ke)=ez(2:ie,2:jb,1:ke)+...
                   dt/epsz/dx*(ht(2:ie,2:jb,1:ke)-ht(1:ie-1,2:jb,1:ke))+dt/epsz/2*(ht(2:ie,2:jb,1:ke)+ht(1:ie-1,2:jb,1:ke))./r(2:ie,2:jb,1:ke)-...
                   dt/dtheta/epsz*(hr(2:ie,2:jb,1:ke)-hr(2:ie,1:je,1:ke))./r(2:ie,2:jb,1:ke);

et(2:ie,1:jb,2:ke)=et(2:ie,1:jb,2:ke)+dt/epsz/dx*(hr(2:ie,1:jb,2:ke)-hr(2:ie,1:jb,1:ke-1)-hz(2:ie,1:jb,2:ke)+hz(1:ie-1,1:jb,2:ke));
                  

   %add excite**************************depend upon the mode which compute.
         ez(5,5,3)=exp(-(((n-n0)/ndecay)*(n-n0)/ndecay))+ez(5,5,3);
        %ez(:,:,3)=ez0(:,:)*exp(-(((n-n0)/ndecay)*(n-n0)/ndecay))+ez(:,:,3);
   %************* periodic  boundary condition   for theta direction *****************************

er(1:ie,1,2:ke)=er(1:ie,1,2:ke)+...
                    dt/dtheta/epsz/(r(1:ie,1,2:ke)+dx/2).*(hz(1:ie,1,2:ke)-hz(1:ie,je,2:ke))-...
                   dt/epsz/dx*(ht(1:ie,1,2:ke)-ht(1:ie,1,1:ke-1));

ez(2:ie,1,1:ke)=ez(2:ie,1,1:ke)+...
                   dt/epsz/dx*(ht(2:ie,1,1:ke)-ht(1:ie-1,1,1:ke))+dt/epsz/2*(ht(2:ie,1,1:ke)+ht(1:ie-1,1,1:ke))./r(2:ie,1,1:ke)-...
                   dt/dtheta/epsz*(hr(2:ie,1,1:ke)-hr(2:ie,je,1:ke))./r(2:ie,1,1:ke);


%***********************************************************************
%     Update magnetic fields
%***********************************************************************
hr(2:ie,1:je,1:ke)=hr(2:ie,1:je,1:ke)-...
                    dt/muz/dtheta*(ez(2:ie,2:jb,1:ke)-ez(2:ie,1:je,1:ke))./r(2:ie,1:je,1:ke)+dt/muz/dx*(et(2:ie,1:je,2:kb)-et(2:ie,1:je,1:ke));
  
ht(1:ie,1:jb,1:ke)=ht(1:ie,1:jb,1:ke)+...
                   dt/muz/dx*(er(1:ie,1:jb,1:ke)-er(1:ie,1:jb,2:kb)+ez(2:ib,1:jb,1:ke)-ez(1:ie,1:jb,1:ke));

hz(1:ie,1:je,2:ke)=hz(1:ie,1:je,2:ke)-dt/muz/2/(r(1:ie,1:je,2:ke)+dx/2).*(et(1:ie,1:je,2:ke)+et(2:ib,1:je,2:ke))-...
                     dt/muz/dx*(et(2:ib,1:je,2:ke)-et(1:ie,1:je,2:ke))+dt/muz/dtheta/(r(1:ie,1:je,2:ke)+dx/2).*(er(1:ie,2:jb,2:ke)-er(1:ie,1:je,2:ke));  
                     
%************* periodic  boundary condition   for theta direction *****************************
hr(2:ie,jb,1:ke)=hr(2:ie,jb,1:ke)-...
                    dt/muz/dtheta*(ez(2:ie,2,1:ke)-ez(2:ie,jb,1:ke))./r(2:ie,jb,1:ke)+dt/muz/dx*(et(2:ie,jb,2:kb)-et(2:ie,jb,1:ke));
               
hz(1:ie,jb,2:ke)=hz(1:ie,jb,2:ke)-dt/muz/2/(r(1:ie,jb,2:ke)+dx/2).*(et(1:ie,jb,2:ke)+et(2:ib,jb,2:ke))-...
                     dt/muz/dx*(et(2:ib,jb,2:ke)-et(1:ie,jb,2:ke))+dt/muz/dtheta/(r(1:ie,jb,2:ke)+dx/2).*(er(1:ie,2,2:ke)-er(1:ie,jb,2:ke));
               
%***********************************************************************
%% restroe the imformation at the picked point
%***********************************************************************
gVer1(n)=ez(10,9,10);

end

ff=abs(gVer1);
%plot(ff)
%COXIAL
clear
  
%***********************************************************************
%     Fundamental constants
%***********************************************************************
  
cc=2.99792458e8;            %speed of light in free space
muz=4.0*pi*1.0e-7;          %permeability of free space
epsz=1.0/(cc*cc*muz);       %permittivity of free space
ii=sqrt(-1)

%***********************************************************************
%     Grid parameters
%***********************************************************************

ie=34;      %number of grid cells in x-direction  r=17mm  rout=34mm
je=20;
ke=15;       %number of grid cells in z-direction  l=7.5mm
  
ib=ie+1;
jb=je+1;
kb=ke+1;

dtheta=2*pi/je;
dx=0.0005;          %space increment of cubic lattice 0.5mm
dt=dx/(2.0*cc);     %time step
nmax=2000;          %total number of time steps
cb=dt/epsz;
db=dt/muz/dx;

er=zeros(ie,jb,kb);
et=zeros(ib,jb,kb);
ez=zeros(ib,jb,ke);
hr=zeros(ib,jb,ke);
ht=zeros(ie,jb,ke);
hz=zeros(ie,jb,kb);
r=zeros(ib,jb,kb);
ez0=zeros(ib,jb);
Nf=1000
fmax=100e+9
df=fmax/Nf

f0=30e+9


ndecay=1/(2*fmax*dt);
n0=1/(2*f0*dt);
t=3.123/dx/ie/2;
%compute the r(i)
for i=1:ib
    r(i,:,:)=dx*ie+dx*(i-1);
end
    for i=1:ib
        ez0(i,:)=besselj(0,t*(ie+i-1)*dx)*bessely(0,t*dx*2*ie)-bessely(0,t*(ie+i-1)*dx)*besselj(0,t*2*dx*ie);
    end
   
    %***********************************************************************
%     BEGIN TIME-STEPPING LOOP
%***********************************************************************
  
for n=1:nmax
  
%***********************************************************************
%     Update electric fields
%***********************************************************************
er(1:ie,2:jb,2:ke)=er(1:ie,2:jb,2:ke)+...
                    dt/dtheta/epsz/(r(1:ie,2:jb,2:ke)+dx/2).*(hz(1:ie,2:jb,2:ke)-hz(1:ie,1:je,2:ke))-...
                    dt/epsz/dx*(ht(1:ie,2:jb,2:ke)-ht(1:ie,2:jb,1:ke-1));

ez(2:ie,2:jb,1:ke)=ez(2:ie,2:jb,1:ke)+...
                   dt/epsz/dx*(ht(2:ie,2:jb,1:ke)-ht(1:ie-1,2:jb,1:ke))+dt/epsz/2*(ht(2:ie,2:jb,1:ke)+ht(1:ie-1,2:jb,1:ke))./r(2:ie,2:jb,1:ke)-...
                   dt/dtheta/epsz*(hr(2:ie,2:jb,1:ke)-hr(2:ie,1:je,1:ke))./r(2:ie,2:jb,1:ke);

et(2:ie,1:jb,2:ke)=et(2:ie,1:jb,2:ke)+dt/epsz/dx*(hr(2:ie,1:jb,2:ke)-hr(2:ie,1:jb,1:ke-1)-hz(2:ie,1:jb,2:ke)+hz(1:ie-1,1:jb,2:ke));
                  

   %add excite**************************depend upon the mode which compute.
         ez(5,5,3)=exp(-(((n-n0)/ndecay)*(n-n0)/ndecay))+ez(5,5,3);
        %ez(:,:,3)=ez0(:,:)*exp(-(((n-n0)/ndecay)*(n-n0)/ndecay))+ez(:,:,3);
   %************* periodic  boundary condition   for theta direction *****************************

er(1:ie,1,2:ke)=er(1:ie,1,2:ke)+...
                    dt/dtheta/epsz/(r(1:ie,1,2:ke)+dx/2).*(hz(1:ie,1,2:ke)-hz(1:ie,je,2:ke))-...
                   dt/epsz/dx*(ht(1:ie,1,2:ke)-ht(1:ie,1,1:ke-1));

ez(2:ie,1,1:ke)=ez(2:ie,1,1:ke)+...
                   dt/epsz/dx*(ht(2:ie,1,1:ke)-ht(1:ie-1,1,1:ke))+dt/epsz/2*(ht(2:ie,1,1:ke)+ht(1:ie-1,1,1:ke))./r(2:ie,1,1:ke)-...
                   dt/dtheta/epsz*(hr(2:ie,1,1:ke)-hr(2:ie,je,1:ke))./r(2:ie,1,1:ke);


%***********************************************************************
%     Update magnetic fields
%***********************************************************************
hr(2:ie,1:je,1:ke)=hr(2:ie,1:je,1:ke)-...
                    dt/muz/dtheta*(ez(2:ie,2:jb,1:ke)-ez(2:ie,1:je,1:ke))./r(2:ie,1:je,1:ke)+dt/muz/dx*(et(2:ie,1:je,2:kb)-et(2:ie,1:je,1:ke));
  
ht(1:ie,1:jb,1:ke)=ht(1:ie,1:jb,1:ke)+...
                   dt/muz/dx*(er(1:ie,1:jb,1:ke)-er(1:ie,1:jb,2:kb)+ez(2:ib,1:jb,1:ke)-ez(1:ie,1:jb,1:ke));

hz(1:ie,1:je,2:ke)=hz(1:ie,1:je,2:ke)-dt/muz/2/(r(1:ie,1:je,2:ke)+dx/2).*(et(1:ie,1:je,2:ke)+et(2:ib,1:je,2:ke))-...
                     dt/muz/dx*(et(2:ib,1:je,2:ke)-et(1:ie,1:je,2:ke))+dt/muz/dtheta/(r(1:ie,1:je,2:ke)+dx/2).*(er(1:ie,2:jb,2:ke)-er(1:ie,1:je,2:ke));  
                     
%************* periodic  boundary condition   for theta direction *****************************
hr(2:ie,jb,1:ke)=hr(2:ie,jb,1:ke)-...
                    dt/muz/dtheta*(ez(2:ie,2,1:ke)-ez(2:ie,jb,1:ke))./r(2:ie,jb,1:ke)+dt/muz/dx*(et(2:ie,jb,2:kb)-et(2:ie,jb,1:ke));
               
hz(1:ie,jb,2:ke)=hz(1:ie,jb,2:ke)-dt/muz/2/(r(1:ie,jb,2:ke)+dx/2).*(et(1:ie,jb,2:ke)+et(2:ib,jb,2:ke))-...
                     dt/muz/dx*(et(2:ib,jb,2:ke)-et(1:ie,jb,2:ke))+dt/muz/dtheta/(r(1:ie,jb,2:ke)+dx/2).*(er(1:ie,2,2:ke)-er(1:ie,jb,2:ke));
               
%***********************************************************************
%% restroe the imformation at the picked point
%***********************************************************************
gVer1(n)=ez(10,9,10);

end

ff=abs(gVer1);
%plot(ff)
我把楼主的程序贴出来,大家需要下载的可以到一楼下载
辛苦了,不错
给一部分懒人提供方便,^_^
如果把数组改成动态数组最好。
唉,啥时候我也能达到编程很牛的地步啊,我编程最差了!
编程也没什么,多磨几次,编程就提高了
希望能如楼上所说多练就可以掌握门道。
:23de         我要编程 呵呵 支持
上面的代码作为参考很不错,但不能完全用他的代码作为自己的研究,这样更累
发现有不少学生原封不动地抄袭上面的代码作为作业提交,这样对自己的学习很不负责任,当以后真正做研究要用这部分的知识时,会后悔当初没有真正来学
谢谢分享!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
这是Dennis Sullivan 的书中的程序吧?
谢谢分享!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
thank you very much!
前面的C语言好像是Dennis Sullivan 的书中的程序啊,
最后两个差不多的是什么程序?是同轴馈线的吗?
下来看看,正学程序!谢谢楼主
kankan!!!!!!!!!!!!1
感谢楼主分享,也感谢二楼的兄弟!
自己学会就好了
哈哈,现在导师要我们写这些东西,看看很有用
Thanks for sharing!
客服中心 搜索