[發明專利]一種時域電磁場計算方法與裝置

在審

• 申請號: 201611192392.1
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108228938A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 買文鼎
• 申請（專利權）人: 歡鼎科技成都有限公司
• 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

1.一種時域電磁場計算方法，包括：

根據待求結構生成三維棱柱網格及二維多邊形網格，其中多邊形網格是棱柱網格的直截面，與棱柱網格一一對應，每層棱柱網格對應一層多邊形網格；

根據棱柱網格和多邊形網格分別設置棱柱網格的基函數和多邊形網格的基函數，使多邊形網格的各個基函數等于對應棱柱網格擇一底面的各個基函數；

按時間步迭代求解；

判斷每個待求網格屬于三維區域或二維區域；

對三維區域中的每個網格采用三維處理，對二維區域中的每個網格采用二維處理；

對所有網格，采用統一處理。

2.根據權利要求1所述的時域電磁場計算方法，其特征在于，

所述三維處理是對待求網格采用三棱柱網格時域有限元方法進行矩陣填充；

所述二維處理是對待求網格對應的三角形網格采用三角形時域有限元方法進行矩陣填充；

所述統一處理是將三維處理產生的矩陣和二維處理產生的矩陣聯立成統一矩陣統一求解。

3.根據權利要求1所述的時域電磁場計算方法，其特征在于，

所述三維處理是遍歷待求網格的相鄰網格，如果待求網格的相鄰網格都屬于三維區域，則對待求網格直接采用三維算法求解，如果待求網格的相鄰網格有網格屬于二維區域，則將該網格前一時間步的二維網格電磁場值轉化為三維網格電磁場值之后再對待求網格采用三維算法求解；

其中三維算法采用棱柱網格；在任一時間步任一網格區域的待求電磁場值只由前一時間步本網格和相鄰網格的電磁場值決定，而與當前時間步其它網格的電磁場值無關，每個網格的電磁場值在當前時間步分別被獨立求解；

所述二維處理是遍歷待求網格的相鄰網格，如果待求網格的相鄰網格都屬于二維區域，則對待求網格直接采用二維算法求解，如果待求網格的相鄰網格有網格屬于三維區域，則將該網格前一時間步的三維網格電磁場值轉化為二維網格電磁場值之后再對待求網格采用二維算法求解；

其中二維算法采用多邊形網格；在任一時間步任一網格的待求電磁場值只由前一時間步本網格和相鄰網格的電磁場值決定，而與當前時間步其它網格的電磁場值無關，每個網格的電磁場值在當前時間步分別被獨立求解；

所述統一處理無操作。

4.根據權利要求3所述的時域電磁場計算方法，其特征在于，

所述棱柱網格為三棱柱網格，所述三維算法采用DGTD時域不連續迦略金算法求解；

所述多邊形網格為三角形網格，所述二維算法采用DGTD時域不連續迦略金算法求解。

5.根據權利要求1至4中任一權利要求所述的時域電磁場計算方法，其特征在于，所述二維處理，如果網格中存在由同一多面體拉伸而成的多層棱柱網格，且所述各層棱柱網格都屬于二維區域，則將該多層網格簡化為單層網格。

6.一種時域電磁場計算裝置，包括：

設置網格模塊：根據待求結構生成三維棱柱網格及二維多邊形網格，其中多邊形網格是棱柱網格的直截面，與棱柱網格一一對應，每層棱柱網格對應一層多邊形網格；

設置基函數模塊：根據棱柱網格和多邊形網格分別設置棱柱網格的基函數和多邊形網格的基函數，使多邊形網格的各個基函數等于對應棱柱網格擇一底面的各個基函數；

時間迭代模塊：按時間步迭代求解；

判斷模塊：判斷每個待求網格屬于三維區域或二維區域；

計算模塊一：對三維區域中的每個網格采用三維處理，對二維區域中的每個網格采用二維處理；

計算模塊二：對所有網格，采用統一處理。

7.根據權利要求6所述的時域電磁場計算裝置，其特征在于，

所述計算模塊一中的三維處理是對待求網格采用三棱柱網格時域有限元方法進行矩陣填充；所述計算模塊一中的二維處理是對待求網格對應的三角形網格采用三角形時域有限元方法進行矩陣填充；

所述計算模塊二中的統一處理是將三維處理產生的矩陣和二維處理產生的矩陣聯立成統一矩陣統一求解。