求解电磁场有限元-边界元方程组的有效方法

提出了一种求解电磁场有限元-边界元混合法所生成的线性方程组的有效方法--内观法结合多波前法.由于该线性方程组的系数是一个部分稀疏部分满填充的矩阵,为了加速求解,应用内观法将系数矩阵分为2块,一块是有限元法形成的稀疏矩阵,另一块是边界元法生成的满阵,然后用多波前法求解稀疏矩阵方程,用高斯-约当消去法解满阵方程.采用该方法,计算了二维多层介质柱体的雷达散射截面.计算结果表明,该方法的计算效率远远高于传统的高斯法.     

毫米波自差频CW系统发射漏波信号对接收灵敏度的影响

针对Ka波段自差频式连续波(CW)多普勒雷达系统中发射漏波信号对接收灵敏度的影响问题,通过计算机建模仿真和实验测试,对存在发射功率泄漏干扰情况下一个接收系统前端(包括低噪声放大器和混频器)的工作性能进行了深入研究.结果表明,在收发隔离度为26 dB时,系统所允许的最大发射漏波信号功率电平为-11 dBm,接收系统前端增益恶化小于2.5 dB.根据这些参数,通过合理设计发射功率电平和收发隔离度,可以保证接收系统的探测灵敏度指标的实现.     

解抛物型方程的一个高精度显式差分格式

引入耗散项的方法,构造一个条件稳定的显格式,其稳定性条件为r≤1/2, 截断误差可达到O(τ2+h4+τ2/h2).当τ=O(h)时,此格式可逼近精度,特别当τ=O(h2)时,格式达到二阶精度.数值例子表明,所建立的差分格式是有效的.     

应用DDM/FEM方法研究开口腔体电磁散射特性

将非重叠区域分裂法（DDM）与矢量有限元法（FEM）相结合对无限大接地的三维开口腔体的电磁（EM）散射问题进行分析，将原尺寸较大的腔体分成若干较小的子域，在各子域内推导出此边值问题的等价泛函，在此基础上应用矢量有限元法进行分析。通过传输条件实现各子域间的耜合，在腔体口面应用边界积分方程（BIE）进行描述，这样，减少了程序运行时对计算机内存的需求，易于对电大尺寸腔体的电磁散射问题分析计算，所得数值结果与有关文献的结果一致。从而验证了本算法的正确性。     

R-FDTD与亚网格相结合技术及其应用

提出了降维时域有限差分方法(R-FDTD)和亚网格相结合的技术,并应用于微带馈电缝隙天线的分析.首先对微带馈电矩形缝隙天线阻抗特性和辐射特性进行了分析,所得数值结果与有关文献结果一致.与常规的FDTD方法相比,明显地减少了内存需求和计算时间.对工字形和燕尾形缝隙的微带馈电缝隙天线的输入阻抗和方向性图进行了分析计算,得到了工字型和燕尾型缝隙天线结构可以增宽频带、降低谐振频率等对工程设计有参考价值的结论.数值结果表明,采用这种技术可以有效地处理包含细小结构的复杂对象的电磁问题.     

减缩时域有限差分法在电磁干扰预测中的应用

对减缩时域有限差分(R-FDTD)法进行了改进，采用传统时域有限差分(FDTD)法计算导体和源网格处的电场，其余网格处的电场采用R-FDTD法计算．细导线附近网格上的磁场也采用传统FDTD法计算，这样可以消除直接利用R-FDTD法计算时长时间迭代后出现的不稳定性．用这种改进的R-FDTD方法分别对一个在导体壁上开有水平和垂直缝隙的矩形屏蔽外壳的电磁干扰进行了预测，得到了屏蔽外壳激励源的输出功率曲线和屏蔽外壳的泄漏功率曲线，所得的计算结果与文献报道的实验数据吻合．     

基于Schottky管安装电路环境三维模型的W波段全波段三倍频器

为了改善W波段全波段Schottky二极管三倍频器高端性能,建立倍频二极管实际安装电路环境下的三维精确仿真模型.在传统去嵌入法提取二极管等效电路参数工作基础上,改进了阻抗参数提取方法.采用UMS公司的DBES105a双Schottky结二极管作为倍频器件,将二极管封装、焊盘(安装二极管的微带端线)及邻近的腔体空间作为一个子区域进行三维建模分析,结合Schottky结的非线性模型,深入研究了焊盘尺寸、管子安装高度及腔体尺寸对输入输出阻抗宽带特性的影响.在此基础上,采用场路结合的仿真技术,优化设计了W波段宽带无源三倍频器.实验测试结果表明,在约为20 d Bm功率激励下,所设计的三倍频器在75~110 GHz内输出功率典型值为5 d Bm,功率波动小于±1.25 d Bm,实现了倍频器在W波段全波段优良的功率平坦度特性.     

电大三维非均匀介质体散射特性的快速分析

在体积分方程矩量法(VIE-MoM)中,采用多层快速多极子技术(MLFMA)并结合近场预条件技术,快速分析电大尺寸三维非均匀介质目标的电磁散射特性.在实施MLFMA加速技术的基础上,选取系数矩阵中近场耦合元素构造出具有近似对角特征的稀疏化矩阵,对其求逆快速构造预条件因子,用以加快GMRES迭代收敛速度.通过电大尺寸介质平板算例验证了MLFMA计算程序的正确性及其在节省计算时间和内存需求方面的明显效果.对非均匀半球壳介质体和三层非均匀介质平板的RCS进行了计算,采用上述预条件技术,收敛计算效率分别提高了87%和42%.数值结果表明,采用MLFMA结合预条件技术的VIE-MoM,是解决快速分析电大尺寸非均匀介质体散射问题的有效途径.     

对流-扩散方程的样条子域精细积分隐格式

针对对流-扩散方程的初边值问题, 利用子域精细积分的思想, 结合三次样条函数逼近, 提出含参数(α>0)的一族无条件稳定的隐格式,其局部截断误差阶为O(ατ+τ2+h2).当参数0<α≤τ时,其精度相当于O(τ2+h2), 且可用三对角线追赶法容易地求解. 数值计算表明,理论分析与实际例子相符合.