一种分层有耗介质中辐射源层电磁场的高效求解方法技术

技术编号:41064223 阅读:20 留言:0更新日期:2024-04-24 11:17
本发明专利技术涉及一种分层有耗介质中辐射源层电磁场的高效求解方法,通过选取来自辐射层界面的幅度系数求解得到二次场,再与背景场进行叠加后获得辐射源层电磁场。由于来自辐射层界面的幅度系数相差最小,本方法对积分区间和采样点数的要求较低,且背景场可通过理论公式直接获得,相较于传统方法整体所需内存和时间也大幅度降低,计算效率更高。本发明专利技术降低分层有耗介质中辐射源层电磁场的计算成本,提升模型的求解速率,进而保障海洋电磁探测等研究的高效开展。该方法相对于传统方法求解速度更快,且对计算资源需求更低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁场建模仿真,涉及一种分层有耗介质中辐射源层电磁场的高效求解方法


技术介绍

1、分层有耗介质模型由于构造简单、物理特性明确,被广泛应用于海洋电磁探测、大地电磁正演、水下电磁波传播特性等研究中。而在这些研究中,收发装置大都位于同一水平层中。因此,为保障其顺利开展,必须实现对分层有耗介质模型辐射层中电磁场的高效、准确求解。

2、当前分层有耗介质模型的求解方法主要分为三类:解析近似法,半解析法和数值法。其中,解析近似法通过对索末菲积分方程近似处理,获得特定条件下的近似解析解,该方法求解速度快但应用时受近似条件限制;数值方法是指有限差分法或有限元法,其将模型中电磁参数网格化,基于maxwell方程对电磁场进行求解,这类方法可实现复杂环境下电磁波求解,但计算成本较高;而半解析方法则通过对解析解中索末菲积分方程进行数值求解,在保证精度和通用性的同时,对计算资源要求也相对较少,因此被广泛应用。

3、然而,不同于无耗介质,电磁波在有耗介质中存在吸收损失,这使得辐射层中接收电磁场的上下波幅度相差很大,且辐射源的奇异性导致辐射层中波幅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种分层有耗介质中辐射源层电磁场的高效求解方法,其特征在于步骤如下:

2.根据权利要求1所述分层有耗介质中辐射源层电磁场的高效求解方法,其特征在于:所述三层有耗介质模型:第1层至-1层厚度均为无穷大;第0层为辐射源所在层,厚度为d,辐射天线为水平磁偶极子HMD,与0层上界面距离为d1;接收点P位于以HMD中心为原点的柱坐标中处;μl,εl,σl分别为第l(l=-1,0,1)层的磁导率,介电常数,电导率。

3.根据权利要求1所述分层有耗介质中辐射源层电磁场的高效求解方法,其特征在于:所述步骤1中求解辐射源为水平磁偶极子HMD时,辐射层中电磁场各分量的表达式为:<...

【技术特征摘要】

1.一种分层有耗介质中辐射源层电磁场的高效求解方法,其特征在于步骤如下:

2.根据权利要求1所述分层有耗介质中辐射源层电磁场的高效求解方法,其特征在于:所述三层有耗介质模型:第1层至-1层厚度均为无穷大;第0层为辐射源所在层,厚度为d,辐射天线为水平磁偶极子hmd,与0层上界面距离为d1;接收点p位于以hmd中心为原点的柱坐标中处;μl,εl,σl分别为第l(l=-1,0,1)层的磁导率,介电常数,电导率。

3.根据权利要求1所述分层有耗介质中辐射源层电磁场的高效求解方法,其特征在于:所述步骤1中求解辐射源为水平磁偶极子hmd时,辐射层中电磁场各分量的表达式为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:王宏磊王熙文任英达
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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