一种时变等离子体色散介质中电磁场高精度快速数值计算方法

本发明提出了一种基于牛顿第二运动定律和双线性变换(BT)技术的新型时域有限差分(FDTD)方法，用于模拟电磁波在时变磁化等离子体中的传播。该方法通过时间导数精确表示时变电子密度，从而能够更准确地捕获时变磁化等离子体的丰富动态特性。数值结果表明，与Newton‑ADE‑FDTD、传统的ADE‑FDTD和BT‑FDTD方法相比，所提出的Newton‑BT‑FDTD方法对时变磁化等离子体具有更高的精度和计算效率，尤其是在电子密度变化剧烈的时变磁化等离子体的情况下。此外，还分析了电磁波在时变磁化等离子体中的传播特性。