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直角坐标系下非均匀FDTD网格生成系统的研究与实现的综述报告
近年来，随着计算机仿真技术的不断发展，电磁场计算方法及其在射频和微波领域的应用日渐广泛。然而，在模拟大型电磁场问题时，传统的计算方法往往需要大量的计算资源和时间。为了提高计算效率，FDTD（Finite-DifferenceTime-Domain）方法在电磁场计算中被广泛应用，其中非均匀FDTD网格生成系统也逐渐引起了研究人员的关注。
非均匀FDTD网格生成系统是建立在传统FDTD方法基础上的，它将模拟区域划分成网格，但不同于传统FDTD方法，非均匀FDTD网格不规则的形状、大小和分布可以根据所需的精度和计算效率进行优化设计。它利用不同的网格尺寸，在电磁场分布不均匀的区域采用更细的网格，以提高计算精度，而在电磁场分布均匀的区域采用较粗的网格，以提高计算效率。因此，非均匀FDTD网格可以减少计算的时间和资源，提高仿真的准确性和可靠性。
在非均匀FDTD网格生成系统中，如何确定非均匀网格的形状、大小和分布是一个关键问题。传统FDTD方法中的普通网格尺寸是由最小采样定理（Nyquist定理）和空间步长决定的，而非均匀网格则需要更加精细的设计，可以根据电磁场分布的特点，采用一些特殊的算法进行生成。常用的算法包括基于正方形式分成的二维非均匀网格、基于三角形分形的非均匀网格以及基于网格逆距离权重函数的非均匀网格等。其中，基于网格逆距离权重函数的算法可以根据离散点的分布情况自适应地生成非均匀网格，因此较为灵活和简便。
除了非均匀网格的设计算法，非均匀FDTD网格生成系统还需要考虑电磁场的选取和仿真效果的评价。电磁场的选取决定了仿真效果的准确性，如果模拟过程中未对关键电磁场进行合理选择可能会导致仿真的失真。因此，优化电磁场的选取十分重要。仿真效果的评价可以通过对仿真结果与实验数据进行对比来确定，或通过一些比较指标，如误差、收敛性、速度和存储量等，来评价仿真效果。
总之，非均匀FDTD网格生成系统可以有效提高电磁场仿真的准确性和效率，具有广泛的应用前景和研究价值。在日常研究和实际应用中，需要根据具体情况选择合适的非均匀网格生成算法和优化电磁场的选取，并结合实验和指标评价方法，全面评估仿真效果和计算效率。