基于非共形区域分解的阵列天线电磁仿真方法及其系统技术方案

技术编号:46624368 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:20
本发明专利技术公开基于非共形区域分解的阵列天线电磁仿真方法及其系统。本发明专利技术通过非共形区域分解技术,允许各子域的剖分网格在单元数量、形状、节点分布上完全独立设置,无需保证子域交界处网格一致性,打破了共形网格的约束,使得计算域可灵活分解为任意不重叠子域,大幅降低了复杂几何场景下的网格生成难度。本发明专利技术通过高精度接口约束保证了非共形网格下电磁场在子域间的准确耦合,提升仿真结果的可靠性。本发明专利技术通过子域独立求解与全局组装分离使得各子域的网格生成、电场求解可完全并行化处理,实现在大规模阵列天线仿真中显著缩短计算时间,提升效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁仿真领域,尤其涉及一种基于非共形区域分解的阵列天线电磁仿真方法及其系统


技术介绍

1、有限元法(fem)作为解决电磁场问题的主流数值方法,广泛应用于处理复杂几何形状和多物理场耦合的电磁问题。该方法通过对计算域进行离散化,将连续的电磁场问题转化为离散的代数方程组,从而实现求解。然而,随着问题规模的增大,尤其是高频电磁问题,有限元法在计算效率和内存消耗方面面临挑战。因此,如何提高有限元法在大规模电磁仿真中的计算效率,成为当前研究的热点之一。

2、在天线阵列的设计与仿真中,阵列天线通常以天线单元的形式组织。每个天线单元需要单独生成网格,并对所有单元的网格进行拼接。然而,随着阵列单元数量的增多,网格的生成时间大幅增加,传统的方式已经变得不切实际。这种高昂的计算成本限制了大型天线阵列的快速仿真与优化。为了解决这一问题,一种只对天线单元进行网格划分,再通过拼接各个单元网格来构建整体天线阵列的方法被提出,这种方法允许调整天线阵列的规模,优化系统的性能,并简化了网格生成的过程,被称为区域分解法。然而,这种传统的区域分解法仍然面临一些问题与挑本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于非共形区域分解的阵列天线电磁仿真方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述非共形网格为各子域剖分网格的单元数量、形状和节点分布各自独立设置。

3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,采用非共形区域分解后的子域之间的连接性通过布尔矩阵定义;对任意两个相邻子域均存在一对接口和,和分别表示第个子域面向第个子域之间的接口、第子域面向第个子域之间的接口;又因为域面是由接口和组成,由域面的集合构成整体计算域分解后的骨架;每个子域面向其他子域接口的集合形成该子域内部的领域边界。

4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种基于非共形区域分解的阵列天线电磁仿真方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述非共形网格为各子域剖分网格的单元数量、形状和节点分布各自独立设置。

3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,采用非共形区域分解后的子域之间的连接性通过布尔矩阵定义;对任意两个相邻子域均存在一对接口和,和分别表示第个子域面向第个子域之间的接口、第子域面向第个子域之间的接口;又因为域面是由接口和组成,由域面的集合构成整体计算域分解后的骨架;每个子域面向其他子域接口的集合形成该子域内部的领域边界。

4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述拉格朗日乘子仅作用在整体计算域分解后的骨架上,分解后的子域内电场在自身子域内连续,但允许在接口处不连续。

5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述根据拉格朗日乘子,对相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪巍黄思璐
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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