[發明專利]一種阻抗匹配層的截斷邊界

在審

• 申請號: 201410568490.5
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN105589980A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 鄭宏興;張玉賢;彭升;王輅;萬小鳳;鄧東民
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種阻抗匹配層的截斷邊界，其特征在于：對于三維問題，所選的邊界形狀為球形；在解決無限長目標的計算時，采用二維方法，邊界形狀為圓形；阻抗匹配層具有一定的厚度。

2.如權利要求1所述的三維球面邊界，節省計算量的原理是設傳統截斷邊界為直角塊正方體，其邊長為a，體積為v₁=a³，而本發明與之對應的球體，其直徑長度為a，體積為v₂=π()³，節省的體積百分比為

1–=1–=47.64%.

如權利要求1所述二維圓形邊界，節省計算量的原理是設直角形區域是邊長為d的正方形，面積為S₁=d²，本發明與之對應的直徑為d的圓形面積S₂=π()²，從而節省的面積百分比為

1–=1–=21.46%.

如權利要求1所述的阻抗匹配層，計算參數如下，

定義

，

得出阻抗匹配層的σ₂和σ_m2的解析表達式為

通過上述兩式，實現在有限的計算區域達到模擬“微波暗室”吸波材料的效果。

3.如權利要求1所述的阻抗匹配層截斷邊界，仍然使用立方體的網格剖分，將計算區域用球面邊界進行截斷處理，選取適當的阻抗匹配層網格數，利用權利要求2中得到的σ₂和σ_m2作為阻抗匹配層的參數，從而模擬電磁波在無界空間的傳播。

4.如權利要求1所述的阻抗匹配層截斷邊界處理二維問題時，采用正方形網格進行剖分，利用圓形邊界來截斷計算區域，其余和權利要求3中的處理方式類似，這樣就可以求解二維電磁問題。

5.如權利要求1所述的阻抗匹配層截斷邊界用于計算電磁學的時域有限差分方法中，但并不局限于這種方法。