一种基于泰勒展开的表面阻抗边界条件方法

    公开(公告)号:CN114692450B

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202210291429.5

    申请日:2022-03-23

    Abstract: 本发明属于计算电磁学领域,涉及不同媒质交界面上的边界条件算法,具体为一种基于泰勒展开的表面阻抗边界条件方法。本发明巧妙的将看成整体进行泰勒展开,而不是直接按s展开,按展开得到的子项全都可以直接进行拉普拉斯反演得到时域表达式。本发明的实现过程简单,参数计算简单,避免了直接进行时域变换的Maloney‑Smith法中出现的修正贝塞尔函数,降低了算法的难度,同时也避免了有理近似法中参数的复杂计算,降低了计算机的实现成本。

    一种四面体网格划分有限元粒子模拟的粒子快速定位方法

    公开(公告)号:CN111695281A

    公开(公告)日:2020-09-22

    申请号:CN202010483791.3

    申请日:2020-06-01

    Abstract: 本发明属于有限元粒子模拟领域,具体涉及一种四面体网格划分有限元粒子模拟的粒子快速定位方法。本发明通过评估运动后粒子点与四面体各个面重心连线和各个面法线之间的夹角来选取网格中的一个面作为网格进行下一步搜索的方向,所需额外计算的物理量较少,避免了保存其他附加信息带来的存储占用开销,同时也避免了计算并判断线段与四面体哪个面相交之类的繁重计算负担,方法实现相对简单,有效降低了实现成本。使得非结构化四面体有限元PIC程序具有更高的运行效率。这样,在利用非结构化四面体有限元网格更好地拟合非规则非正交物理模型边界、提高计算精度的同时,仍然不失PIC方法计算简单、快速的优良特性。

    一种四面体网格划分有限元粒子模拟的粒子快速定位方法

    公开(公告)号:CN111695281B

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202010483791.3

    申请日:2020-06-01

    Abstract: 本发明属于有限元粒子模拟领域,具体涉及一种四面体网格划分有限元粒子模拟的粒子快速定位方法。本发明通过评估运动后粒子点与四面体各个面重心连线和各个面法线之间的夹角来选取网格中的一个面作为网格进行下一步搜索的方向,所需额外计算的物理量较少,避免了保存其他附加信息带来的存储占用开销,同时也避免了计算并判断线段与四面体哪个面相交之类的繁重计算负担,方法实现相对简单,有效降低了实现成本。使得非结构化四面体有限元PIC程序具有更高的运行效率。这样,在利用非结构化四面体有限元网格更好地拟合非规则非正交物理模型边界、提高计算精度的同时,仍然不失PIC方法计算简单、快速的优良特性。

    一维离散的轴向磁场数据点到三维轴对称磁场的变换方法

    公开(公告)号:CN115878948A

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202211639193.6

    申请日:2022-12-19

    Abstract: 本发明属于计算电磁学领域,具体为一维轴向磁场到三维轴对称磁场的变换方法。本发明使用两次变步长4点数值微分计算后再取平均值的方式作为需要计算点处一阶导数的近似值,既避免了计算一次4点精度可能得不到提高的问题,又避免了直接使用5个点计算公式过于复杂的问题;再通过使用已知坐标处一阶导数的近似值结合Spline曲线拟合来估计待求点z处一阶导数的近似值,有效地避免了误差叠加的问题,使得计算出的三维轴对称磁场的径向分量Br的结果更加接近理论值。本发明有效解决了现有一维轴向磁场到三维磁场变换时精度不高以及误差累积的问题,为电真空器件、离子源、粒子加速器等器件设计中的磁场加载提供了有力支持。

    一种三角面网格划分有限元粒子模拟的粒子快速定位方法

    公开(公告)号:CN111737894A

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN202010483780.5

    申请日:2020-06-01

    Abstract: 本发明属于有限元粒子模拟领域,具体涉及一种三角面网格划分有限元粒子模拟的粒子快速定位方法。本发明通过评估粒子运动后所在点与三角形网格单元各个顶点形成的向量的夹角来选取网格中的一条边作为网格进行下一步搜索的方向,使用网格现有的数据,避免了保存其他额外信息带来的存储占用开销,同时也避免了计算并判断线段与三角形哪条边相交之类带来的繁重计算负担,方法简单快速,有效降低了实现成本。使得非结构化三角面有限元PIC程序具有更高的运行效率。这样,在利用非结构化三角面有限元网格更好地拟合非规则非正交物理模型边界、提高计算精度的同时,仍然不失PIC方法计算简单、快速的优良特性。

    一种涉及磁边界的四分量波导端口特性求解方法

    公开(公告)号:CN117494533B

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202410002338.4

    申请日:2024-01-02

    Abstract: 本发明属于计算电磁学技术领域,具体为一种涉及磁边界的四分量波导端口特性求解方法。本发明通过积分形式麦克斯韦方程结合安培定律和法拉第定律,适用于共形和非均匀网格情形,在分析具有精细几何特征或弯曲边界的导波结构时,避免了传统均匀网格开销巨大的问题;同时,在计算区域边界外侧引入一层虚拟网格且令虚拟辅助网格上的切向磁场分量与边界内侧网格上的对应分量方向相反,从而可以在仅包含电磁场横向四个分量的紧凑格式二维FDFD方法中间接施加理想磁边界,解决了二维Yee网格中切向磁场分量不落在边界上而无法准确施加理想磁边界条件的问题。本发明为新型电真空器件能量输入输出的波导端口结构设计提供了有力的支撑。

    一种适用于基片集成波导-微带的过渡结构

    公开(公告)号:CN116315553A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310373069.8

    申请日:2023-04-10

    Abstract: 本发明属于微波滤波器件领域,具体为一种适用于基片集成波导‑微带的过渡结构。本发明基于共面波导过渡结构,在共面波导的矩形槽长边方向采用构建正方形非整数维度图形槽的方式,以矩形槽的长边L为基准,继续向矩形槽远离连接处的两条长边的远离侧开设n阶的正方形非整数维度图形槽,每一阶的正方形边长为上一阶基准边的1/22,最终构成基片集成波导‑微带的过渡结构,使得电磁波在通过微带后尽可能与SIW达到阻抗匹配,且抑制高次模的产生,从而实现良好的选频效果,为过渡结构的设计提供了一种新的思路。

    一种基于泰勒展开的表面阻抗边界条件方法

    公开(公告)号:CN114692450A

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202210291429.5

    申请日:2022-03-23

    Abstract: 本发明属于计算电磁学领域,涉及不同媒质交界面上的边界条件算法,具体为一种基于泰勒展开的表面阻抗边界条件方法。本发明巧妙的将看成整体进行泰勒展开,而不是直接按s展开,按展开得到的子项全都可以直接进行拉普拉斯反演得到时域表达式。本发明的实现过程简单,参数计算简单,避免了直接进行时域变换的Maloney‑Smith法中出现的修正贝塞尔函数,降低了算法的难度,同时也避免了有理近似法中参数的复杂计算,降低了计算机的实现成本。

    一种适用于基片集成波导-微带的过渡结构

    公开(公告)号:CN116315553B

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202310373069.8

    申请日:2023-04-10

    Abstract: 本发明属于微波滤波器件领域,具体为一种适用于基片集成波导‑微带的过渡结构。本发明基于共面波导过渡结构,在共面波导的矩形槽长边方向采用构建正方形非整数维度图形槽的方式,以矩形槽的长边L为基准,继续向矩形槽远离连接处的两条长边的远离侧开设n阶的正方形非整数维度图形槽,每一阶的正方形边长为上一阶基准边的1/22,最终构成基片集成波导‑微带的过渡结构,使得电磁波在通过微带后尽可能与SIW达到阻抗匹配,且抑制高次模的产生,从而实现良好的选频效果,为过渡结构的设计提供了一种新的思路。

    一种涉及磁边界的四分量波导端口特性求解方法

    公开(公告)号:CN117494533A

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202410002338.4

    申请日:2024-01-02

    Abstract: 本发明属于计算电磁学技术领域,具体为一种涉及磁边界的四分量波导端口特性求解方法。本发明通过积分形式麦克斯韦方程结合安培定律和法拉第定律,适用于共形和非均匀网格情形,在分析具有精细几何特征或弯曲边界的导波结构时,避免了传统均匀网格开销巨大的问题;同时,在计算区域边界外侧引入一层虚拟网格且令虚拟辅助网格上的切向磁场分量与边界内侧网格上的对应分量方向相反,从而可以在仅包含电磁场横向四个分量的紧凑格式二维FDFD方法中间接施加理想磁边界,解决了二维Yee网格中切向磁场分量不落在边界上而无法准确施加理想磁边界条件的问题。本发明为新型电真空器件能量输入输出的波导端口结构设计提供了有力的支撑。

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