本网讯（通讯员：王刚）随着5G/6G通信、射频器件设计和复合材料电磁分析的快速发展，高精度、高效率的色散介质时域仿真技术成为计算电磁学领域的核心需求。近日，安徽大学计算电磁学研究团队在无条件稳定时域算法与色散介质建模交叉领域取得重要突破。他们创新性地将因子化局部一维FDTD（FLOD-FDTD）方法系统扩展至多阶修正Lorentz模型，成功解决了传统显式FDTD在复杂色散介质仿真中时间步长受限、计算效率低下的行业难题，为宽频电磁仿真、复合材料天线罩设计、等离子体电磁特性分析等领域提供了全新的高效数值方案。

色散介质广泛存在于自然界和工程应用中，从大气等离子体到生物组织，从复合材料天线罩到半导体器件，其介电常数随频率变化的特性使得电磁仿真变得极为复杂。多阶修正Lorentz模型作为刻画谐振型色散行为的经典模型，能够精准拟合宽频带内材料的色散曲线，但传统显式FDTD算法在处理这类模型时面临双重困境：一方面，Courant稳定性条件严格限制时间步长，精细结构下计算量呈指数级增长；另一方面，多阶模型引入大量辅助方程，进一步推高计算开销，使得大尺寸宽频色散介质仿真在常规计算资源下几乎难以完成。

安徽大学计算电磁团队另辟蹊径，将因子化局部一维思想引入色散介质时域仿真，构建了一套完整的面向多阶修正Lorentz模型的FLOD-FDTD算法框架。他们推导了多阶修正Lorentz介质中麦克斯韦方程与辅助微分方程的统一隐式迭代格式，通过因子化分解将高维隐式方程组拆解为一系列一维三对角方程组，在保持无条件稳定性的同时，降低了三维问题的计算复杂度。更重要的是，多阶修正Lorentz模型的辅助变量被无缝嵌入因子化分解的各个子步骤中，确保了整个算法在时间推进过程中的数值一致性。

目前，该团队已围绕核心算法申请了多项计算机软件著作权，相关研究成果发表于国际电磁学顶级期刊《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》（IEEE TAP）。数值实验表明，所提方法在时间步长取CFL极限5倍的条件下，全频段透射系数误差仍控制在2%以内，计算时间相比传统显式ADE-FDTD缩短约60%以上。

安徽大学计算电磁团队的这一突破，丰富了无条件稳定时域算法在复杂色散介质中的应用谱系，随着技术的进一步迭代和应用拓展，FLOD-FDTD多阶修正Lorentz模型扩展方法有望在5G/6G通信、微波医学成像、等离子体隐身材料、半导体器件建模等领域开辟出广阔天地，为我国高端电子装备的自主研发与数字化转型贡献重要力量。