[發明專利]一種微波部件微放電發展過程快速過渡方法

有效

• 申請號: 202010470911.6
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111709179B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 李永東;翟永貴;王洪廣;林舒;李韻;崔萬照
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F119/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種微波部件微放電發展過程快速過渡方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，采用三維CAD建模軟件/電磁場仿真軟件建立待求微波部件模型，然后將其以STL格式進行存儲，這里的幾何結構建模軟件必須具備導出格式為STL的三角面片功能；

步驟2，通過電磁場仿真軟件求解微波部件中的電磁場分布并將其以頻域形式導出，這里的電磁場仿真軟件指的是具備頻域電磁場計算及其導出功能；

步驟3，對微波部件幾何結構進行離散剖分以構成電磁場計算的交錯對偶網格體系，即Yee網格；

步驟4，采用MSAT微放電模擬程序導入步驟1中的幾何模型以及步驟2中的電磁場；

步驟5，設置初始加載粒子參數，包括初始加載宏粒子的總數，每個宏粒子所包含的實際電子數目，粒子加載區域，粒子加載開始時間，粒子加載結束時間；

步驟6，建立微放電快速過渡開始判據，判據包括粒子模擬區域中總粒子數目N1以及仿真時間t₁；

步驟7，建立微放電快速過渡結束判據，判據為金屬微放電飽和時空間粒子數目的十分之一N₂,金屬微放電飽和時空間粒子數目可以通過理論公式獲取；

步驟8，當粒子模擬區域中總粒子數目大于N₁且仿真時間超過t₁，分別建立粒子數目與介質表面積累電荷擬合數組并進行初始化設置；

步驟9，統計空間中的粒子總數與介質表面積累電荷，然后對粒子數目曲線與積累電荷曲線分別進行直線和指數曲線擬和；

步驟10，建立微放電穩定發展判據；分別判斷粒子數目于介質表面積累電荷量是否達到穩定倍增；

步驟11，根據擬合信息與粒子數目N₂計算過渡結束時間t₂；根據過渡結束時間t₂、粒子數目以及積累電荷的擬合信息分別計算空間粒子數目與積累電荷增加因子f₁與f₂；

步驟12，根據粒子數目與積累電荷增加因子f₁與f₂分別計算過渡結束時刻對應的空間中粒子數目與介質表面積累電荷；

步驟13，判斷是否到達仿真時間，若沒有則繼續進行微放電過程模擬，直至到達仿真時間為止。

2.根據權利要求1所述的一種微波部件微放電發展過程快速過渡方法，其特征在于，步驟8中設置初始擬合數組的容量為5·T/dt，最大擬合數組容量為40·T/dt，采樣間隔為dt，其中T代表微波周期，dt代表仿真時間步長，需要特別說明的是，如果發生單階或者多階微放電，初始擬合數組的容量設置為5，最大擬合數組容量為40，數據采樣間隔為微波周期乘以微放電階數，且單個微波周期仿真時間步數必須為整數。