[發明專利]一種矩形E彎切角波導的仿真優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202011196257.0
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112257322A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 張沛;羅元力;李健;林海英;馬強;黃彤明;孟繁博;趙發成
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06T17/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 竇艷鵬

1.一種矩形E彎切角波導的仿真優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

基于電磁仿真軟件建立矩形E彎切角波導的參數化三維模型，并根據所述矩形E彎切角波導的參數化三維模型設置材料參數、仿真條件及邊界條件；

對所述矩形E彎切角波導的參數化三維模型劃分網格，并基于仿真要求得到矩形E彎切角波導的最優關鍵參數；

基于所述矩形E彎切角波導的最優關鍵參數進行網格收斂性分析，得到矩形E彎切角波導最終的關鍵參數。

2.根據權利要求1所述的矩形E彎切角波導的仿真優化方法，其特征在于，所述仿真要求包括電壓駐波比要求和回波損耗要求；所述電磁仿真軟件為CST軟件。

3.根據權利要求1所述的矩形E彎切角波導的仿真優化方法，其特征在于，所述矩形E彎切角波導包括兩個垂直對接的矩形波導，兩個所述矩形波導的內側寬面直接相接構成一直角，外側寬面與一個切角面連接作為轉彎軸，所述切角面與兩個矩形波導的外側寬面的夾角均為135°；其中，

矩形E彎切角波導的關鍵參數包括所述直角的直角頂點到切角面的垂直距離。

4.根據權利要求3所述的矩形E彎切角波導的仿真優化方法，其特征在于，基于電磁仿真軟件建立矩形E彎切角波導的參數化三維模型，包括如下步驟：

基于矩形E彎切角波導的工作頻率，選擇矩形波導的尺寸；

將兩個所述矩形波導垂直拼接，并通過一個切角面連接兩個矩形波導的外側寬面；

設置兩個矩形波導的內側寬面相交構成直角的直角頂點到切角面的垂直距離的取值范圍，得到所述矩形E彎切角波導的參數化三維模型，其中，所述直角頂點到切角面的垂直距離的取值范圍為162～228mm。

5.根據權利要求1所述的矩形E彎切角波導的仿真優化方法，其特征在于，所述矩形波導的材料參數為鋁合金。

6.根據權利要求5所述的矩形E彎切角波導的仿真優化方法，其特征在于，所述仿真條件包括仿真的頻率范圍和仿真的背景材料，其中，所述仿真的頻率范圍為410～620MHz，所述仿真的背景材料為空氣。

7.根據權利要求6所述的矩形E彎切角波導的仿真優化方法，其特征在于，仿真的所述邊界條件為電邊界。

8.根據權利要求1所述的矩形E彎切角波導的仿真優化方法，其特征在于，對所述矩形E彎切角波導的參數化三維模型劃分網格，并基于仿真要求得到矩形E彎切角波導的最優關鍵參數，包括如下步驟：

對所述矩形E彎切角波導的參數化三維模型劃分網格，得到多個網格單元；

基于CST軟件和有限元分析方法對多個所述網格單元進行分析，得到矩形E彎切角波導的最優關鍵參數。

9.根據權利要求8所述的矩形E彎切角波導的仿真優化方法，其特征在于，基于所述矩形E彎切角波導的最優關鍵參數進行網格收斂性分析，得到矩形E彎切角波導最終的關鍵參數，包括如下步驟：

增加劃分網格的數量，對應得到矩形E彎切角波導的最優關鍵參數；

基于增加網格前后的所述矩形E彎切角波導的最優關鍵參數得到電壓駐波比誤差，并判斷所述電壓駐波比誤差是否小于誤差閾值，若是，則增加劃分網格后對應得到的所述矩形E彎切角波導的最優關鍵參數即為矩形E彎切角波導最終的關鍵參數，若否，繼續增加劃分網格的數量，直至增加劃分網格前后的電壓駐波比誤差小于誤差閾值，則增加劃分網格后對應得到的矩形E彎切角波導的最優關鍵參數即為矩形E彎切角波導最終的關鍵參數。

10.一種矩形E彎切角波導的仿真優化裝置，其特征在于，包括：

模型獲得模塊，用于根據電磁仿真軟件建立矩形E彎切角波導的參數化三維模型，并根據所述矩形E彎切角波導的參數化三維模型設置材料參數、仿真條件及邊界條件；

網格劃分模塊，用于對所述矩形E彎切角波導的參數化三維模型劃分網格，并基于仿真要求得到矩形E彎切角波導的最優關鍵參數；

最終關鍵參數獲得模塊，用于根據所述矩形E彎切角波導的最優關鍵參數進行網格收斂性分析，得到矩形E彎切角波導最終的關鍵參數。