23、有限差分频域（FDFD）方法在散射分析中的实现

有限差分频域（FDFD）方法在散射分析中的实现

1. 散射分析中的功率守恒与衍射效率计算

在散射分析里，我们需要计算反射率（REF）和透射率（TRN），并将它们相加来评估整体的功率守恒情况。若模拟过程中不存在损耗或增益，那么 REF + TRN 应当等于 1。不过，由于存在数值误差，功率守恒值通常不会精确等于 1，一般与 1 的偏差在 1%的一小部分以内。

以下是展示衍射效率的具体操作步骤：
1. 计算非零衍射效率的数组索引 ：在代码的第 217 行进行此计算。
2. 显示非零衍射级的三列数组 ：第 218 行执行该操作，此数组的第一列是衍射级数，第二列是反射衍射级的衍射效率，第三列是透射衍射级的衍射效率。

为了确保模拟结果的可靠性，即便 MATLAB 程序运行无误，在进行收敛性研究之前，也不能轻信其报告的结果。收敛性研究的做法是绘制所有衍射级的衍射效率随 NRES（网格分辨率参数）变化的曲线。从曲线中可以看出，NRES 约等于 20 时能达到收敛。

下面的表格呈现了在 30 GHz 下，NRES = 100 时，两种不同入射角下 E 模式和 H 模式的衍射效率计算结果：
| 入射角 | m | RDE(m) | TDE(m) |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| θinc = 0° | -4 | E: 0.09%
H: 0.63% | |
| | -3 | E: 2.16%
H: 0.36% | E: 0.41%
H: 0.62% |
| | -2 | E