一种基于表面阻抗边界的薄层电磁结构的时域分析方法

    公开(公告)号:CN112380737B

    公开(公告)日:2021-06-08

    申请号:CN202010907602.0

    申请日:2020-09-02

    Abstract: 本发明公开了一种基于表面阻抗边界的薄层电磁结构的时域分析方法。该方法包括以下步骤:运用等效传输线电路理论,建立薄层人工电磁结构单元的等效传输线电路模型;提取薄层人工电磁结构单元的等效表面阻抗,采用矢量拟合方法将宽频带的等效表面阻抗拟合成有理分式累加的形式;使用基于表面阻抗边界条件的时域有限差分法对结构进行全波仿真,仿真过程中用表面阻抗边界条件来代替薄层人工电磁结构单元;对全波仿真得到的电磁场进行后处理。本发明方法对于计算薄层人工电磁结构,显著减少了薄层结构纵向和横向的计算未知量,节省了运算时间和内存,具有比较高的灵活性和有效性。

    一种高超声速飞行器等离子体鞘套电磁特性的仿真方法

    公开(公告)号:CN110276109B

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN201910472857.6

    申请日:2019-05-31

    Abstract: 本发明公开了一种高超声速飞行器等离子体鞘套电磁特性的仿真方法。该方法为:首先根据高超声速飞行器的几何外形及飞行参数进行流体仿真,由仿真信息确定施加电磁场条件下空间各处的等离子体碰撞频率、等离子体震荡频率及电子回旋频率参数;然后提取等离子体目标的网格文件,设置入射电磁波参数;接着使用等离子体的迭代方法计算区域内等离子体介质部分的电流密度,使用磁场边界条件计算等离子体介质与空气分界面处的电流密度,使用电流密度矢量单步更新公式进行迭代更新;最后通过分析时域波形获得等离子体电磁特性。本发明具有编程简单、计算效率高的优点,实现了对高超声速飞行器等离子体鞘套的高效分析。

    一种宽频带下石墨烯电磁反射和透射特性的分析方法

    公开(公告)号:CN110277145B

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN201910471351.3

    申请日:2019-05-31

    Abstract: 本发明公开了一种宽频带下石墨烯电磁反射和透射特性的分析方法。该方法为:首先建立基于广义薄层传输条件的电磁波时域有限差分方程;然后提取宽频带下石墨烯材料的电极化率张量和磁极化率张量,采用复共轭极点留数对的方法来拟合宽频带的电极化率张量和磁极化率张量;接着将拟合的极化率张量与基于广义薄层传输条件的电磁波时域有限差分方法相结合,得到极化电流密度和极化磁流密度的更新方程以及石墨烯上电场强度和磁场强度的更新方程;最后进行差分迭代,求解计算域内的电场强度与磁场强度,并使用离散傅里叶变换计算得到反射系数和透射系数。本发明方法节省了石墨烯电磁反射和透射特性的分析运算的时间和内存,具有较高的灵活性和有效性。

    一种双频点电磁特征主动电可调的动态伪装超表面

    公开(公告)号:CN110544832A

    公开(公告)日:2019-12-06

    申请号:CN201910783595.5

    申请日:2019-08-23

    Abstract: 本发明公开了一种双频点电磁特征主动电可调的动态伪装超表面。该动态伪装超表面包括多个动态伪装超表面单元,每个单元包括上介质层、电阻层和下介质层;上介质层的上表面设置有带缺口圆环、变形的耶路撒冷十字架和PIN二极管,带缺口圆环包括两个对称设置的第一缺口,变形的耶路撒冷十字架设置于带缺口圆环的内部,且四根支架上分别设置一个第二缺口,所述两个第一缺口设置于相邻两个支架的中间位置;每个第一、第二缺口对应的位置分别设置一个PIN二极管;所述电阻层的上表面设置有电阻薄膜,下介质层的下表面为金属板。本发明能够通过FPGA对动态伪装超表面阵列进行调控实现RCS的快速变化,且具有工艺简单、成本低、重量轻的优点。

    一种基于表面阻抗边界的薄层电磁结构的时域分析方法

    公开(公告)号:CN112380737A

    公开(公告)日:2021-02-19

    申请号:CN202010907602.0

    申请日:2020-09-02

    Abstract: 本发明公开了一种基于表面阻抗边界的薄层电磁结构的时域分析方法。该方法包括以下步骤:运用等效传输线电路理论,建立薄层人工电磁结构单元的等效传输线电路模型;提取薄层人工电磁结构单元的等效表面阻抗,采用矢量拟合方法将宽频带的等效表面阻抗拟合成有理分式累加的形式;使用基于表面阻抗边界条件的时域有限差分法对结构进行全波仿真,仿真过程中用表面阻抗边界条件来代替薄层人工电磁结构单元;对全波仿真得到的电磁场进行后处理。本发明方法对于计算薄层人工电磁结构,显著减少了薄层结构纵向和横向的计算未知量,节省了运算时间和内存,具有比较高的灵活性和有效性。

    分析多个高速运动旋转对称目标电磁特性的区域分解方法

    公开(公告)号:CN111460653A

    公开(公告)日:2020-07-28

    申请号:CN202010243445.8

    申请日:2020-03-31

    Abstract: 本发明公开了一种分析多个高速运动旋转对称目标电磁特性的区域分解方法。该方法如下:按照运动时间把高速运动多目标运动轨迹离散为静态的时刻,在每个静态时刻分别进行电磁计算与分析;在任一静态时刻,每个目标分别建立等效球面,其直径大小为目标最大尺寸加上0.4~1.0个入射波波长;计算目标到等效球面的散射矩阵与等效面之间的传输矩阵;多目标之间在近场耦合区域,总的散射场求解考虑多个目标等效面之间的耦合作用;多目标之间在远场区域,总的散射场为各个等效面散射场的叠加;利用散射总场,计算运动目标的时变雷达散射截面积和雷达图像。本发明具有编程实现简单、计算效率高的优点,实现了多个高速运动目标的电磁特性高效率分析。

    一种宽频带下石墨烯电磁反射和透射特性的分析方法

    公开(公告)号:CN110277145A

    公开(公告)日:2019-09-24

    申请号:CN201910471351.3

    申请日:2019-05-31

    Abstract: 本发明公开了一种宽频带下石墨烯电磁反射和透射特性的分析方法。该方法为:首先建立基于广义薄层传输条件的电磁波时域有限差分方程;然后提取宽频带下石墨烯材料的电极化率张量和磁极化率张量,采用复共轭极点留数对的方法来拟合宽频带的电极化率张量和磁极化率张量;接着将拟合的极化率张量与基于广义薄层传输条件的电磁波时域有限差分方法相结合,得到极化电流密度和极化磁流密度的更新方程以及石墨烯上电场强度和磁场强度的更新方程;最后进行差分迭代,求解计算域内的电场强度与磁场强度,并使用离散傅里叶变换计算得到反射系数和透射系数。本发明方法节省了石墨烯电磁反射和透射特性的分析运算的时间和内存,具有较高的灵活性和有效性。

    一种高超声速飞行器等离子体鞘套电磁特性的仿真方法

    公开(公告)号:CN110276109A

    公开(公告)日:2019-09-24

    申请号:CN201910472857.6

    申请日:2019-05-31

    Abstract: 本发明公开了一种高超声速飞行器等离子体鞘套电磁特性的仿真方法。该方法为:首先根据高超声速飞行器的几何外形及飞行参数进行流体仿真,由仿真信息确定施加电磁场条件下空间各处的等离子体碰撞频率、等离子体震荡频率及电子回旋频率参数;然后提取等离子体目标的网格文件,设置入射电磁波参数;接着使用等离子体的迭代方法计算区域内等离子体介质部分的电流密度,使用磁场边界条件计算等离子体介质与空气分界面处的电流密度,使用电流密度矢量单步更新公式进行迭代更新;最后通过分析时域波形获得等离子体电磁特性。本发明具有编程简单、计算效率高的优点,实现了对高超声速飞行器等离子体鞘套的高效分析。

    分析多个高速运动旋转对称目标电磁特性的区域分解方法

    公开(公告)号:CN111460653B

    公开(公告)日:2021-09-21

    申请号:CN202010243445.8

    申请日:2020-03-31

    Abstract: 本发明公开了一种分析多个高速运动旋转对称目标电磁特性的区域分解方法。该方法如下:按照运动时间把高速运动多目标运动轨迹离散为静态的时刻,在每个静态时刻分别进行电磁计算与分析;在任一静态时刻,每个目标分别建立等效球面,其直径大小为目标最大尺寸加上0.4~1.0个入射波波长;计算目标到等效球面的散射矩阵与等效面之间的传输矩阵;多目标之间在近场耦合区域,总的散射场求解考虑多个目标等效面之间的耦合作用;多目标之间在远场区域,总的散射场为各个等效面散射场的叠加;利用散射总场,计算运动目标的时变雷达散射截面积和雷达图像。本发明具有编程实现简单、计算效率高的优点,实现了多个高速运动目标的电磁特性高效率分析。

    基于深度学习的单元近耦合条件下电磁超构表面构建方法

    公开(公告)号:CN112115639B

    公开(公告)日:2021-06-22

    申请号:CN202010913981.4

    申请日:2020-09-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的单元近耦合条件下电磁超构表面构建方法。该方法为:在微波或者光波段,选择单元周期,使单元透射率或反射率大于阈值,并且通过改变单元属性,使波前的相位变化覆盖2π范围;将目标单元及周围单元看作一个子阵,对单元进行3比特量化,并且建立目标单元透射场或反射场的数据集;设计神经网络模型,输入为不同属性的单元,输出为相应的透射或反射场,训练生成满足精度需求的神经网络模型;构建电磁超构表面,利用神经网络建立单元属性与透射场或反射场的关系,计算出待优化目标处的电场值;使用优化算法对电磁超构表面进行优化,调整电磁超构表面的电磁波调控效率。本发明显著提高了电磁超构表面的电磁波调控效率。

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