2. FDTD法

2.1 Maxwell方程式

電磁界に関するMaxwell方程式は式(2-1-1)の通りです。

(2-1-1)

ここで、E:電界、H:磁界、 D:電束密度、B:磁束密度、 J:電流密度、Jm:磁流密度、 ε0:真空の誘電率、μ0:真空の透磁率、 εr:比誘電率、μr:比透磁率、 σ:導電率、σm:導磁率です。
式(2-1-1)の3-6行を1-2行に代入すると式(2-1-2)が得られます。

(2-1-2)

ここで、真空の波動インピーダンスηと光速度c

(2-1-3)

を用いると、式(2-1-2)は式(2-1-4)になります。

(2-1-4)

式(2-1-4)の両式の次元は[V/m2]であり、 EとηHを未知数とすると、 各項の係数の次元が一致しており計算上便利です。
式(2-1-4)がこれから解析する基本式になります。