專利名稱：一種分析天線輻射和電磁散射的多分辨預(yù)條件方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電磁仿真技術(shù)，特別是一種利用矩量法快速分析天線輻射和電磁散射問題的多分辨預(yù)條件方法。
背景技術(shù)：
天線輻射和電磁散射特性在雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和目標(biāo)識別、軍用武器的隱身與反隱身、復(fù)雜環(huán)境中的電磁兼容等問題中具有十分重要的意義。天線輻射和電磁散射特性的研究手段可以分為數(shù)值仿真手段和實(shí)驗(yàn)手段。采取實(shí)驗(yàn)手段測試成本高、周期長，需要投入大量的人力和物力，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提高，數(shù)值仿真手段已經(jīng)成為設(shè)計(jì)電路、天線、電磁兼容和電磁散射等實(shí)際工程應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的重要研究手段。應(yīng)用于分析天線輻射和電磁散射特性的數(shù)值仿真方法主要可以分為微分方程法和積分方程法兩大類， 兩種方法相比，積分方程法產(chǎn)生的未知量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于微分方程法，因此，積分方程法更適合于分析天線輻射和電磁散射問題。積分方程法中最具的代表性方法為矩量法(MoM)Jfi 矩量法產(chǎn)生的矩陣在很多情況下是病態(tài)的，采用迭代方法求解矩量法矩陣方程需要迭代很多步才能收斂甚至不能達(dá)到收斂。為了克服這個難題，許多研究者都提出對矩陣進(jìn)行預(yù)條件的思想，并已研究出了多種預(yù)條件方法，其中大多數(shù)預(yù)條件方法是基于矩陣構(gòu)造而成，如，文獻(xiàn) K. Chen，"An analysis of sparse approximate inverse preconditioners forboundary integral equations，，，SIAM J. Matrix Anal. App 1. ,vol. 22, pp. 1058-1078, 2001構(gòu)造了一種稀疏近似逆預(yù)條件方法(SAI)，該方法通過構(gòu)造一個稀疏的矩陣來近似矩量法矩陣的逆矩陣；文獻(xiàn) K. Sertel, and J. L. Volakis, "Incomplete LU preconditioner for FMMImplementation,，，Microwave Opt. Technol. Lett. , vol. 26, no. 4, pp. 265-267, Aug. 2000構(gòu)造了一種不完全LU分解預(yù)條件方法(ILU)，該方法通過不完全LU分解得到下三角矩陣[Z]和上三角矩陣[巧，通過它們的乘積矩陣[刈二[Z].P]來近似矩量法矩陣。上述基于矩陣構(gòu)造的預(yù)條件方法必須首先知道矩量法矩陣信息，才能構(gòu)造能夠近似矩量法矩陣本身或其逆矩陣的預(yù)條件矩陣，計(jì)算量和內(nèi)存通常消耗較大，而且，基于矩陣構(gòu)造的預(yù)條件方法通常只能針對某一類問題有效，而在目標(biāo)體的網(wǎng)格剖分密度較大時基于矩陣構(gòu)造的預(yù)條件方法的效果就不再穩(wěn)定。文獻(xiàn)F.Vipiana，P.Pirinoli，and G. Vecchi, “Amultiresolution method of moments for triangular meshes,"IEEE Trans. Antennas Propag.，vol. 53，no. 7，pp. 2247-2258，Jul. 2005構(gòu)造了一種基于網(wǎng)格細(xì)分的多分辨預(yù)條件方法，與基于矩陣構(gòu)造的預(yù)條件方法相比，基于網(wǎng)格細(xì)分的多分辨預(yù)條件的構(gòu)造無需知道矩量法矩陣的信息，具有構(gòu)造簡單、構(gòu)造和應(yīng)用時的額外代價小的特點(diǎn)，在網(wǎng)格密度較大時預(yù)條件效果尤其顯著。然而，基于網(wǎng)格細(xì)分的多分辨預(yù)條件方法它存在的缺陷是需要通過網(wǎng)格細(xì)分方式構(gòu)造一系列的疊層網(wǎng)格，該疊層網(wǎng)格的形狀由網(wǎng)格尺寸最大的粗層網(wǎng)格決定，對于復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的建模能力受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于基于矩量法分析天線輻射和電磁散射問題的多分辨預(yù)條件方法，該方法具有構(gòu)造預(yù)條件矩陣所需的計(jì)算量和內(nèi)存消耗少、模擬性能好的優(yōu)點(diǎn)，并可以與快速方法相結(jié)合有效減少矩陣迭代求解時間，為天線輻射和電磁散射的分析提供重要參考資料。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為一種分析矩量法天線輻射和電磁散射問題的多分辨預(yù)條件方法，其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下第一步，建立目標(biāo)幾何模型并產(chǎn)生離散網(wǎng)格文件根據(jù)目標(biāo)的幾何外形尺寸，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具進(jìn)行建模，然后采用三角形貼片對目標(biāo)模型進(jìn)行離散剖分，生成描述目標(biāo)外形的離散網(wǎng)格文件；離散目標(biāo)模型的網(wǎng)格密度是每平方波長離散產(chǎn)生的三角形數(shù)目大于或等于120 ；第二步，設(shè)置激勵源的相關(guān)參數(shù)對于天線問題，采用Delta-Gap電壓源施加激勵源；對于散射問題，采用平面波入射或者Delta-Gap電壓激勵；第三步，采用八叉樹結(jié)構(gòu)對剖分目標(biāo)的三角形進(jìn)行分組用一個大的立方體將目標(biāo)體包圍住，并定義該立方體為第零層；把該立方體等分成八個子立方體，形成八叉樹結(jié)構(gòu)的第一層，然后對每個子立方體進(jìn)行與上一步相同的劃分，以此類推直到最后一層的立方體的尺寸達(dá)到所需大小為止；根據(jù)幾何位置將離散目標(biāo)的三角形劃分到最后一層的各個立方體中，并且形成各層立方體之間的索引關(guān)系，最終形成八叉樹結(jié)構(gòu)；第四步，采用網(wǎng)格聚合方式構(gòu)造多分辨疊層網(wǎng)格將上述第一步中所產(chǎn)生的離散網(wǎng)格作為疊層網(wǎng)格的第一層；將第一層網(wǎng)格中的相鄰的三角形聚合生成較大的網(wǎng)格單元， 這些大的網(wǎng)格單元構(gòu)成多分辨疊層網(wǎng)格的第二層網(wǎng)格；將第二層網(wǎng)格中相鄰的網(wǎng)格單元聚合生成更大的網(wǎng)格單元，這些更大的網(wǎng)格單元構(gòu)造多分辨疊層網(wǎng)格的第三層網(wǎng)格；以此類推，通過逐層往上聚合得到分析所需的疊層網(wǎng)格層數(shù)；第五步，通過幾何方式構(gòu)造多分辨基函數(shù)這里的幾何方式，是指利用類似 loop-tree基函數(shù)的構(gòu)造方式，使多分辨基函數(shù)在每一層疊層網(wǎng)格上構(gòu)造，且多分辨基函數(shù)可以寫成gRWG基函數(shù)線性組合的形式。多分辨基函數(shù)是一個疊層基函數(shù)，它包括旋度基函數(shù)和無旋基函數(shù)；旋度基函數(shù)既可由圍繞第一層網(wǎng)格上內(nèi)節(jié)點(diǎn)的RWG基函數(shù)線性組合而成的loop基函數(shù)構(gòu)成，也可由圍繞各層網(wǎng)格上的內(nèi)節(jié)點(diǎn)的gRWG基函數(shù)線性組合而成；最高層上的多分辨無旋基函數(shù)由在最高層網(wǎng)格上構(gòu)造的樹型結(jié)構(gòu)中的gRWG基函數(shù)構(gòu)成；其他層上的多分辨無旋基函數(shù)通過由在每一個上層網(wǎng)格單元中對本層網(wǎng)格單元構(gòu)造的樹型結(jié)構(gòu)中的本層gRWG基函數(shù)構(gòu)成；通過相鄰層gRWG基函數(shù)之間的關(guān)系，多分辨基函數(shù)最終可以轉(zhuǎn)化為第一層網(wǎng)格單元上定義的RWG基函數(shù)的線性組合；gRWG基函數(shù)是RWG基函數(shù)在多分辨疊層網(wǎng)格上的推廣，它的定義方式與RWG基函數(shù)的定義方式類似，差別在于它定義在一對網(wǎng)格單元上；第五步中構(gòu)造多分辨基函數(shù)采用的幾何方式，是指利用類似loop-tree基函數(shù)的構(gòu)造方式，使多分辨基函數(shù)在每一層疊層網(wǎng)格上構(gòu)造，且多分辨基函數(shù)可以寫成gRWG基函數(shù)線性組合的形式。第六步，利用快速算法填充矩量法矩陣首先將矩量法矩陣分為近場矩陣和遠(yuǎn)場矩陣兩部分；近場矩陣部分直接由矩量法填充，遠(yuǎn)場矩陣部分并不填充而是由快速算法計(jì)
5算得到；第七步，構(gòu)造多分辨預(yù)條件矩陣首先，得到多分辨基函數(shù)與RWG基函數(shù)之間的轉(zhuǎn)換矩陣[T]；然后，通過由多分辨基函數(shù)構(gòu)成的矩量法矩陣的近場矩陣構(gòu)造對角預(yù)條件矩陣[D]；最后，通過基函數(shù)轉(zhuǎn)換矩陣[T]和對角預(yù)條件矩陣構(gòu)造多分辨預(yù)條件矩陣[D]；第八步，將多分辨預(yù)條件應(yīng)用于加速矩量法矩陣方程的求解過程，得到電磁特性參數(shù)首先，將多分辨預(yù)條件矩陣作用于矩量法矩陣方程兩邊以改變矩量法矩陣的性態(tài)； 然后，應(yīng)用迭代求解器求解矩陣方程得到目標(biāo)表面的電流分布；最后，利用電流分布計(jì)算獲得天線或者散射問題的電磁特性參數(shù)，完成分析仿真過程。本發(fā)明提出的多分辨預(yù)條件方法是一種利用幾何方式在由網(wǎng)格聚合方式構(gòu)造的疊層網(wǎng)格上產(chǎn)生多分辨基函數(shù)，進(jìn)而產(chǎn)生多分辨預(yù)條件的方法。是一種基于基函數(shù)物理特性的預(yù)條件方法。本發(fā)明構(gòu)造的多分辨基函數(shù)產(chǎn)生的矩量法矩陣是一個對角占優(yōu)的矩陣， 該矩量法矩陣可以通過一個簡單的對角預(yù)條件改善其性態(tài)；多分辨基函數(shù)是由RWG基函數(shù)線性組合而成，且它與RWG基函數(shù)之間的轉(zhuǎn)換矩陣是一個稀疏矩陣，因此，可以通過基函數(shù)轉(zhuǎn)換矩陣和對角預(yù)條件矩陣構(gòu)造多分辨預(yù)條件矩陣。通過這種方式構(gòu)造的多分辨預(yù)條件矩陣可以有效地改善由RWG基函數(shù)形成的矩量法矩陣的性態(tài)，從而有效地加速矩量法矩陣的迭代收斂速度。另一方面，由于本發(fā)明中提出的多分辨預(yù)基函數(shù)是在網(wǎng)格聚合產(chǎn)生的疊層網(wǎng)格上構(gòu)造，其建模能力不再受到粗網(wǎng)格的限制，因而具有更好的建模能力。本發(fā)明提出的多分辨預(yù)條件方法可以有效地加快矩量法分析天線輻射和電磁散射問題的電磁仿真速度。本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為(1)采用簡單的幾何方式構(gòu)造多分辨基函數(shù)，使得構(gòu)造更加簡單，且構(gòu)造所需的計(jì)算復(fù)雜度?。?2)本發(fā)明方法中多分辨基函數(shù)是在網(wǎng)格聚合方式產(chǎn)生的疊層網(wǎng)格上構(gòu)造，網(wǎng)格形狀不再受到粗網(wǎng)格形狀的限制，因此具有良好的建模能力；C3)本方法產(chǎn)生的矩陣是一個高度稀疏矩陣，因此應(yīng)用多分辨預(yù)條件時的計(jì)算量小，該方法還可以方便地和現(xiàn)有的快速方法如FMM、AIM、ACA等方法相結(jié)合，通過矩量法的近場矩陣產(chǎn)生對角預(yù)條件矩陣，有效提高矩量法求解矩陣方程的收斂速度。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于對天線輻射和電磁散射問題的電磁仿真中。


圖1是開口彎曲矩形腔的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是網(wǎng)格聚合產(chǎn)生的第二層疊層網(wǎng)格示意3是網(wǎng)格聚合產(chǎn)生的第三層疊層網(wǎng)格示意4是多分辨旋度基函數(shù)示意圖。圖5是最高層多分辨無旋基函數(shù)示意圖。圖6是其它層多分辨無旋基函數(shù)示意圖。圖7是使用不同的基函數(shù)的迭代求解器的迭代步數(shù)。圖8是使用不同的基函數(shù)的矩陣方程的求解時間。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1所示腔口為長8. 7cm、寬10cm、彎曲角度為30°的開口彎曲矩形腔為仿真目標(biāo)例，對本發(fā)明利用多分辨預(yù)條件方法在分析電磁散射問題中的應(yīng)用作進(jìn)一步詳細(xì)描述。對于天線輻射問題，處理方式類似。具體實(shí)施步驟如下第一步，根據(jù)開口彎曲矩形腔的尺寸，采用計(jì)算機(jī)輔助工具Ansys軟件進(jìn)行建模， 并用三角形貼片對仿真目標(biāo)開口彎曲矩形腔進(jìn)行離散剖分，生成能夠描述開口彎曲矩形腔外形的離散網(wǎng)格文件，如圖1所示，離散產(chǎn)生的三角形數(shù)為4317。從圖中可以看出，采用三角形貼片可以很好地模擬該開口彎曲矩形腔。離散目標(biāo)模型的網(wǎng)格密度是每平方波長離散產(chǎn)生的三角形數(shù)目大于或等于120 ；本例中的網(wǎng)格密度為每平方波長離散產(chǎn)生的三角形數(shù)300。第二步，設(shè)置開口彎曲矩形腔的激勵方式和相關(guān)電磁參數(shù)，本例激勵源為平面波， 屬于散射問題。采用的激勵方式是平面波入射激勵，入射方向?yàn)棣?=0°，Φ =0°，極化方向?yàn)棣葮O化，頻率范圍為0. 1 200MHz，雙站。第三步，采用八叉樹結(jié)構(gòu)對剖分開口彎曲矩形腔的三角形進(jìn)行分組。用一個大的立方體將開口彎曲矩形腔包圍住，該立方體就定義為第零層；把該立方體等分為八個子立方體，形成八叉樹結(jié)構(gòu)的第一層；然后再對每個子立方體進(jìn)行與上一步相同的劃分，以此類推直到最后一層立方體的尺寸大約為0.2波長。這樣，就形成了一個八叉樹結(jié)構(gòu)。然后，根據(jù)幾何位置將離散目標(biāo)的三角形劃分到最后一層的各個立方體中，并形成各層立方體之間的索引關(guān)系。第四步，采用網(wǎng)格聚合方式在開口彎曲矩形腔的離散網(wǎng)格上構(gòu)造多分辨疊層網(wǎng)格。(1)將第一步中離散開口彎曲矩形腔的離散網(wǎng)格作為疊層網(wǎng)格的第一層；(2)將第一層網(wǎng)格中相鄰的3 4個三角形為一組，聚合生成較大的網(wǎng)格單元，這些大的網(wǎng)格單元構(gòu)成多分辨疊層網(wǎng)格的第二層網(wǎng)格，如圖2所示；C3)將第二層網(wǎng)格中相鄰的網(wǎng)格單元聚合生成更大的網(wǎng)格單元，這些更大的網(wǎng)格單元構(gòu)造多分辨疊層網(wǎng)格的第三層網(wǎng)格，如圖3所示；這樣，通過這種網(wǎng)格聚合方式就產(chǎn)生了開口彎曲矩形腔的三層疊層網(wǎng)格。輸入的網(wǎng)格單元應(yīng)滿足能夠描述目標(biāo)體形狀且網(wǎng)格密度符合分析精度的需要，最上層網(wǎng)格單元的尺寸小于等于四分之一個電波長。本例最上層網(wǎng)格單元的尺寸為四分之一個電波長。第五步，在開口彎曲矩形腔的疊層上構(gòu)造多分辨基函數(shù)。多分辨基函數(shù)可以分為旋度基函數(shù)和無旋基函數(shù)。本例直接將傳統(tǒng)的loop基函數(shù)構(gòu)造為多分辨旋度基函數(shù)。圖4 給出了 loop基函數(shù)的示意圖，圖中帶箭頭的圓圈表示loop基函數(shù)。當(dāng)loop構(gòu)造完畢后， 旋度多分辨基函數(shù)可以寫為[fL] = [TLf[R°]其中，[Λ=[元，AnAsJ表示旋度多分辨基函數(shù)，[Tl]為基函數(shù)轉(zhuǎn)換矩陣，為第0層網(wǎng)格(輸入網(wǎng)格)上的RWG基函數(shù)。多分辨無旋基函數(shù)是一個疊層基函數(shù)，它定義于疊層網(wǎng)格上。最高層(第L層) 無旋MR基函數(shù)的構(gòu)造方式與其它層有所不同。第L層無旋基函數(shù)的構(gòu)造方式類似于tree 基函數(shù)的構(gòu)造方式，不同點(diǎn)在于tree基函數(shù)是在三角形網(wǎng)格上構(gòu)造。構(gòu)造第L層無旋基函數(shù)的一個簡單辦法是將所有第L層的網(wǎng)格單元連成樹狀結(jié)構(gòu)，然后將樹狀結(jié)構(gòu)中每一條內(nèi)邊所對應(yīng)的gRWG基函數(shù)作為無旋基函數(shù)。圖5給出了一個第L層無旋基函數(shù)示意圖，圖中的粗黑線表示無旋基函數(shù)。如果將1層屬于1+1層網(wǎng)格單元內(nèi)的無旋基函數(shù)表示為= 1，···,^^, -l}，
7其中^^為屬于網(wǎng)格單元的ι層網(wǎng)格單元數(shù)目，那么ι層的所有無旋基函數(shù)可以由所有 1+1層網(wǎng)格單元內(nèi)的ι層無旋基函數(shù)的集合表示
Nm Ar=I其中，坨和分別表示1層和1+1層網(wǎng)格單元的數(shù)目，<-是1層無旋基函數(shù)的總數(shù)。在1+1層網(wǎng)格單元內(nèi)產(chǎn)生1層無旋基函數(shù)的方式同樣是將1+1層網(wǎng)格單元內(nèi)的所有1層網(wǎng)格單元連接成樹狀結(jié)構(gòu)，然后將樹狀結(jié)構(gòu)中的每一條內(nèi)邊對應(yīng)的gRWG基函數(shù)作為1層無旋基函數(shù)。圖6給出了一個其它層即第1 (1 < L)層無旋基函數(shù)示意圖，圖中的粗黑線表示無旋基函數(shù)。1層無旋多分辨基函數(shù)可以表示為1層gRWG基函數(shù)的線性組合形式[nHT"xj[Ri]其中，=[H,...,々o]為gRWG基函數(shù)與多分辨基函數(shù)之間
的轉(zhuǎn)換矩陣，[資T =[戽，尾，…，<']為1層gRWG基函數(shù)。應(yīng)用相鄰層gRWG基函數(shù)之間的
重構(gòu)關(guān)系，1層無旋多分辨基函數(shù)最終可以寫成
權(quán)利要求
1.一種分析天線輻射和電磁散射的多分辨預(yù)條件方法，其特征在于其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下第一步，建立目標(biāo)幾何模型并產(chǎn)生離散網(wǎng)格文件根據(jù)目標(biāo)的幾何外形尺寸，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具進(jìn)行建模，然后采用三角形貼片對目標(biāo)模型進(jìn)行離散剖分，生成描述目標(biāo)外形的離散網(wǎng)格文件；離散目標(biāo)模型的網(wǎng)格密度是每平方波長離散產(chǎn)生的三角形數(shù)目大于或等于120 ；第二步，設(shè)置激勵源的相關(guān)參數(shù)對于天線問題，采用Delta-Gap電壓源施加激勵源； 對于散射問題，采用平面波入射或者Delta-Gap電壓激勵；第三步，采用八叉樹結(jié)構(gòu)對剖分目標(biāo)的三角形進(jìn)行分組用一個大的立方體將目標(biāo)體包圍住，并定義該立方體為第零層；把該立方體等分成八個子立方體，形成八叉樹結(jié)構(gòu)的第一層，然后對每個子立方體進(jìn)行與上一步相同的劃分，以此類推直到最后一層的立方體的尺寸達(dá)到所需大小為止；根據(jù)幾何位置將離散目標(biāo)的三角形劃分到最后一層的各個立方體中，并且形成各層立方體之間的索引關(guān)系，最終形成八叉樹結(jié)構(gòu)；第四步，采用網(wǎng)格聚合方式構(gòu)造多分辨疊層網(wǎng)格將上述第一步中所產(chǎn)生的離散網(wǎng)格作為疊層網(wǎng)格的第一層；將第一層網(wǎng)格中的相鄰的三角形聚合生成較大的網(wǎng)格單元，這些大的網(wǎng)格單元構(gòu)成多分辨疊層網(wǎng)格的第二層網(wǎng)格；將第二層網(wǎng)格中相鄰的網(wǎng)格單元聚合生成更大的網(wǎng)格單元，這些更大的網(wǎng)格單元構(gòu)造多分辨疊層網(wǎng)格的第三層網(wǎng)格；以此類推，通過逐層往上聚合得到分析所需的疊層網(wǎng)格層數(shù)；第五步，通過幾何方式構(gòu)造多分辨基函數(shù)多分辨基函數(shù)是一個疊層基函數(shù)，它包括旋度基函數(shù)和無旋基函數(shù)；旋度基函數(shù)既可由圍繞第一層網(wǎng)格上內(nèi)節(jié)點(diǎn)的RWG基函數(shù)線性組合而成的loop基函數(shù)構(gòu)成，也可由圍繞各層網(wǎng)格上的內(nèi)節(jié)點(diǎn)的gRWG基函數(shù)線性組合而成； 最高層上的多分辨無旋基函數(shù)由在最高層網(wǎng)格上構(gòu)造的樹型結(jié)構(gòu)中的gRWG基函數(shù)構(gòu)成； 其他層上的多分辨無旋基函數(shù)通過由在每一個上層網(wǎng)格單元中對本層網(wǎng)格單元構(gòu)造的樹型結(jié)構(gòu)中的本層gRWG基函數(shù)構(gòu)成；通過相鄰層gRWG基函數(shù)之間的關(guān)系，多分辨基函數(shù)最終可以轉(zhuǎn)化為第一層網(wǎng)格單元上定義的RWG基函數(shù)的線性組合；gRWG基函數(shù)是RWG基函數(shù)在多分辨疊層網(wǎng)格上的推廣，它的定義方式與RWG基函數(shù)的定義方式類似，差別在于它定義在一對網(wǎng)格單元上；第六步，利用快速算法填充矩量法矩陣首先將矩量法矩陣分為近場矩陣和遠(yuǎn)場矩陣兩部分；近場矩陣部分直接由矩量法填充，遠(yuǎn)場矩陣部分并不填充而是由快速算法計(jì)算得到；第七步，構(gòu)造多分辨預(yù)條件矩陣首先，得到多分辨基函數(shù)與RWG基函數(shù)之間的轉(zhuǎn)換矩陣[T]；然后，通過由多分辨基函數(shù)構(gòu)成的矩量法矩陣的近場矩陣構(gòu)造對角預(yù)條件矩陣 [D]；最后，通過基函數(shù)轉(zhuǎn)換矩陣[T]和對角預(yù)條件矩陣構(gòu)造多分辨預(yù)條件矩陣[D]；第八步，將多分辨預(yù)條件應(yīng)用于加速矩量法矩陣方程的求解過程，得到電磁特性參數(shù) 首先，將多分辨預(yù)條件矩陣作用于矩量法矩陣方程兩邊以改變矩量法矩陣的性態(tài)；然后，應(yīng)用迭代求解器求解矩陣方程得到目標(biāo)表面的電流分布；最后，利用電流分布計(jì)算獲得天線或者散射問題的電磁特性參數(shù)，完成分析仿真過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述分析天線輻射和電磁散射的多分辨預(yù)條件方法，其特征在于 第四步中構(gòu)造多分辨疊層網(wǎng)格采用由下層網(wǎng)格單元聚合生成上層的網(wǎng)格單元的網(wǎng)格聚合方式時，輸入的網(wǎng)格單元應(yīng)滿足能夠描述目標(biāo)體形狀且網(wǎng)格密度符合分析精度的需要，最上層網(wǎng)格單元的尺寸小于等于四分之一個電波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述分析天線輻射和電磁散射的多分辨預(yù)條件方法，其特征在于 第五步中構(gòu)造多分辨基函數(shù)采用的幾何方式，是指利用類似loop-tree基函數(shù)的構(gòu)造方式，使多分辨基函數(shù)在每一層疊層網(wǎng)格上構(gòu)造，且多分辨基函數(shù)可以寫成gRWG基函數(shù)線性組合的形式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于分析天線輻射和電磁散射問題的電磁仿真中多分辨預(yù)條件方法。它是一種利用幾何方式在由網(wǎng)格聚合方式構(gòu)造的疊層網(wǎng)格上產(chǎn)生多分辨基函數(shù)進(jìn)而產(chǎn)生多分辨預(yù)條件的方法，多分辨基函數(shù)由經(jīng)典的RWG基函數(shù)線性組合而成，可以方便的應(yīng)用于現(xiàn)有的矩量法電磁仿真程序，有效改善矩量法電磁仿真過程中形成的矩陣的性態(tài)以實(shí)現(xiàn)對矩陣方程的迭代求解過程的加速，達(dá)到加速矩量法電磁仿真過程的目的。同時，多分辨預(yù)處理技術(shù)還可以方便的和快速算法如快速多極子算法相結(jié)合。本發(fā)明具有計(jì)算時間快，能夠保證程序的高精度和計(jì)算內(nèi)存需求小的優(yōu)點(diǎn)，可以有效的提高現(xiàn)有的電磁仿真的計(jì)算效率。
文檔編號G06F17/50GK102156764SQ20101060653
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者丁大志, 丁建軍, 葉曉東, 樊振宏, 沙侃, 盛亦軍, 陳如山, 陳明 申請人:南京理工大學(xué)