一种时域电磁场计算方法技术

本发明专利技术提出了一种时域电磁场计算方法，属于电磁场计算技术领域。其包括：根据应用场景下的电磁场信息构建二维Maxwell方程组；将二维Maxwell方程组变换为一个Laguerre域的矩阵形式的Maxwell方程；在矩阵形式的Maxwell方程一侧添加高阶微小误差项，得到变换后的Maxwell方程；利用分步求解法对变换后的Maxwell方程进行求解，得到Laguerre域的电场分量和磁场分量；基于Laguerre域的电场分量和磁场分量得到时域的电场分量和磁场分量。本发明专利技术方法能够大大提高时域电磁场计算效率，降低计算内存消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种时域电磁场计算方法，属于电磁场计算。

技术介绍

1、在雷达目标散射截面（rcs）计算、宽带天线与通信系统分析、宽带微波电路与子系统分析设计等领域需要计算时域电磁场，而时域有限差分算法（finite-difference time-domain，fdtd）是一种直观且常用的时域电磁场计算方法。传统的fdtd算法采用电、磁场分量交替网格计算的方法，巧妙地描述了maxwell方程组在空间中的传播。但传统的fdtd算法必须满足柯朗（courant-friedrich-lewy，cfl）稳定性条件的要求，当空间步长取值很小时，时间步长也必须相应地取值很小，这大大增加了数值仿真的计算时间，尤其不适合于具有精细网格的计算，难以满足大部分场合的计算需求。

2、近些年，随着通信技术的发展，人们在fdtd算法的基础上进行了很多改进，比如，基于交替隐式差分方法（alternating-direction implicit method，adi）的fdtd算法突破了cfl稳定性条件的限制，适用于精细结构的数值仿真，但是其数值色散误差的影响较大；基于加本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种时域电磁场计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的时域电磁场计算方法，其特征在于，在无耗、均匀、各向同性介质中，二维时域Maxwell方程组为：

3.根据权利要求2所述的时域电磁场计算方法，其特征在于，所述将所述二维Maxwell方程组变换为一个Laguerre域的矩阵形式的Maxwell方程，包括：

4.根据权利要求3所述的时域电磁场计算方法，其特征在于，所述利用Laguerre正交基将二维Maxwell方程组展开到Laguerre域，得到Laguerre域的三个Maxwell方程，包括：

>5.根据权利要求4...

【技术特征摘要】

1.一种时域电磁场计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的时域电磁场计算方法，其特征在于，在无耗、均匀、各向同性介质中，二维时域maxwell方程组为：

3.根据权利要求2所述的时域电磁场计算方法，其特征在于，所述将所述二维maxwell方程组变换为一个laguerre域的矩阵形式的maxwell方程，包括：

4.根据权利要求3所述的时域电磁场计算方法，其特征在于，所述利用laguerre正交基将二维maxwell方程组展开到laguerre域，得到laguerre域的三个maxwell方程，包括：

5.根据权利要求4所述的时域电磁场计算方法，其特征在于，所述利用构造列向量法将所述laguerre域的三个maxwell方程变换为一个矩阵方程的形式，得到laguerre域的矩阵形式的maxwell方程，包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，段艳涛，熊自明，卢浩，李治中，王子豪，王金叶，陈昊，马超，黄牧，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：

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