[發(fā)明專利]電磁仿真優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010134776.8
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111353248B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 何政蕊;陳灝;張志剛
• 申請（專利權）人: 上海索辰信息科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06T11/20;G06T17/00;G06T13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種電磁仿真優(yōu)化方法及系統(tǒng)，包括：根據(jù)電磁仿真目標的尺寸大小和復雜度進行仿真區(qū)域的設定；根據(jù)電磁仿真目標的類型選擇求解模式、信號源模式和激勵模式；根據(jù)電磁仿真目標結構的形狀和幾何尺寸進行粗細網(wǎng)格的選擇和網(wǎng)格數(shù)量的設定，對仿真區(qū)域進行網(wǎng)格劃分；在仿真區(qū)域中建立電磁仿真目標的三維模型；對三維模型所在的仿真區(qū)域進行邊界條件設置；確定電磁仿真的頻率范圍和頻率掃描步長；基于求解模式、信號源模式、激勵模式、邊界條件、頻率范圍和頻率掃描步長，利用OTS?FDTD算法進行求解獲得瞬態(tài)數(shù)據(jù)分析結果、電磁仿真結果和圖形顯示結果。本發(fā)明使得天線陣列、電大超電大結構的仿真效率和計算精度得到上百倍的增長。

技術領域

本發(fā)明涉及電磁仿真技術領域，特別是涉及一種電磁仿真優(yōu)化方法及系統(tǒng)，可以更好地應用于電大、超電大復雜電磁環(huán)境，相控陣天線，整星，整機的電磁仿真等領域。

背景技術

電磁仿真分析研究在航空航天、武器裝備、船舶星艦、以及日常通信中都有著廣泛且重要的用途，因此在信息高速發(fā)展的時代，電磁仿真技術的研究仍然吸引著大量的研究人員和工程師。時域有限差分法(FDTD)作為一種重要的電磁分析的數(shù)值方法，已被廣泛應用于電磁吸收邊界和遠場輻射等問題。基于時域有限差分法，進行電磁仿真的一些商業(yè)軟件如：XFDTD等一直在使用，時域有限差分法最大的優(yōu)點是利用時域寬帶脈沖可以獲得電磁結構的頻域結果

傳統(tǒng)的時域有限差分法仿真分析流程，受科朗穩(wěn)定性條件的約束，在時間和空間上都受到網(wǎng)格精度的限制，導致數(shù)值仿真分析在效率和精度上無法進行大幅度的提升，對于大型的相控陣天線，電大、超電大復雜電磁環(huán)境的仿真分析計算無法收斂或者計算緩慢，對計算機的運行內(nèi)存要求極為嚴格。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的問題和不足，提供一種電磁仿真優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本發(fā)明提供一種電磁仿真優(yōu)化方法，其特點在于，其包括以下步驟：

S1、根據(jù)電磁仿真目標的尺寸大小和復雜度進行仿真區(qū)域的設定；

S2、根據(jù)電磁仿真目標的類型選擇求解模式、信號源模式和激勵模式；

S3、根據(jù)電磁仿真目標結構的形狀和幾何尺寸進行粗細網(wǎng)格的選擇和網(wǎng)格數(shù)量的設定，對仿真區(qū)域進行網(wǎng)格劃分；

S4、在仿真區(qū)域中建立電磁仿真目標的三維模型；

S5、對三維模型所在的仿真區(qū)域進行邊界條件設置；

S6、確定電磁仿真的頻率范圍和頻率掃描步長；

S7、基于求解模式、信號源模式、激勵模式、邊界條件、頻率范圍和頻率掃描步長，利用OTS-FDTD算法進行求解獲得瞬態(tài)數(shù)據(jù)分析結果、電磁仿真結果和圖形顯示結果。

較佳地，瞬態(tài)數(shù)據(jù)分析結果包括瞬態(tài)電壓與運行時間的圖形和數(shù)據(jù)表格、瞬態(tài)電流與運行時間的圖形和數(shù)據(jù)表格；

電磁仿真結果包括近場和遠場電磁仿真結果，具體包括S參數(shù)、VWSR(駐波比)、RLC等效電路、電流分布、近場分布、輻射方向圖、方向性、效率和RCS等參數(shù)；

圖形顯示結果包含二維圖像和三維圖像，既可以靜態(tài)顯示，也可以動態(tài)顯示為動畫。

本發(fā)明還提供一種電磁仿真優(yōu)化系統(tǒng)，其特點在于，其包括設定模塊、選擇模塊、劃分模塊、建立模塊、設置模塊、確定模塊和求解模塊；

所述設定模塊用于根據(jù)電磁仿真目標的尺寸大小和復雜度進行仿真區(qū)域的設定；

所述選擇模塊用于根據(jù)電磁仿真目標的類型選擇求解模式、信號源模式和激勵模式；