[發明專利]基于子全域基函數方法的大規模準周期結構電磁散射特性分析方法

有效

• 申請號: 202010571149.0
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111832157B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 相偉;陸衛兵;楊武
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 顏盈靜

1.基于子全域基函數方法的大規模準周期結構電磁散射特性分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

S100：選取一個參考單元進行幾何建模與網格剖分，將該參考單元進行空間旋轉、縮放得到若干其他單元及其對應的網格信息，將其他單元沿沿單元拓展方向排布，與參考單元構成準周期陣列；

S200：將位于準周期陣列中心位置處的a×a子陣列取出，將子陣列所含單元與整個準周期陣列的單元進行位置對應；

S300：對a×a子陣列建立基于RWG基函數和電場積分方程的廣義特征值方程，對廣義特征值方程進行求解，得到可用RWG基函數進行展開的特征電流模式；

S400：根據模式重要性對a×a子陣列得到的全部特征電流模式進行截斷選取，得到K個特征電流模式，根據K個特征電流模式和位置對應關系，建立每個單元的一組子全域基函數；

S500：利用子全域基函數離散整個準周期陣列的電流分布得到縮減的阻抗矩陣方程，求解該阻抗矩陣方程得到整個準周期陣列的表面電流分布以及遠場雷達散射截面；

S600：基于整個準周期陣列的電流分布以及雷達散射截面，對準周期陣列的電磁散射特性進行分析。

2.根據權利要求1所述的基于子全域基函數方法的大規模準周期結構電磁散射特性分析方法，其特征在于：在S100中，將距離準周期陣列結構原點最近的單元作為參考單元。

3.根據權利要求1所述的基于子全域基函數方法的大規模準周期結構電磁散射特性分析方法，其特征在于：在S100中，沿單元拓展方向的相鄰單元存在一致的單元縮放比例和單元旋轉比例。

4.根據權利要求1所述的基于子全域基函數方法的大規模準周期結構電磁散射特性分析方法，其特征在于：在S100中，對參考單元進行三角形網格剖分。

5.根據權利要求1所述的基于子全域基函數方法的大規模準周期結構電磁散射特性分析方法，其特征在于：在S200中將子陣列所含單元與整個準周期陣列結構的單元進行位置對應，包括：子陣列中的角單元對應整個準周期陣列中的角單元，子陣列中的棱單元對應整個準周期陣列中的棱單元，子陣列中的中心單元對應整個準周期陣列中的中心單元。

6.根據權利要求1所述的基于子全域基函數方法的大規模準周期結構電磁散射特性分析方法，其特征在于：S300中，對a×a子陣列建立基于RWG基函數和電場積分方程的廣義特征值方程具體包括以下步驟：

S310：基于a×a子陣列及其網格信息，根據RWG基函數、電場積分方程以及伽遼金測試得到阻抗矩陣方程：

Z^SEDI^SED＝V^SED (1)

阻抗矩陣元素為：

其中，分別表示場點與源點，分別為場點和源點處的RWG基函數，j為虛部單位，k為自由空間內的波常數，η為自由空間波阻抗，為自由空間的格林函數，其表達式為：

S320：由阻抗矩陣方程得到廣義特征值方程：

其中，X^SED和R^SED是阻抗矩陣Z^SED的虛部與實部部分，為子陣列的第k個特征電流模式的RWG基函數系數向量，λ_k為相對應的特征值。

7.根據權利要求6所述的基于子全域基函數方法的大規模準周期結構電磁散射特性分析方法，其特征在于：在S300中，采用隱式重啟法對阻抗矩陣方程進行求解得到廣義特征值方程。