[發(fā)明專利]一種確定電磁波傳播特性的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310365720.7
• 申請日: 2023-04-07
• 公開（公告）號: CN116384117A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝國大;侯桂林;黃志祥;宋子衡;許杰;任昊
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/23;G06F17/13;G16C60/00
• 代理公司: 北京一枝筆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11791
• 代理人: 李鎮(zhèn)

1.一種基于多級修正洛倫茲模型確定電磁波傳播特性的方法，其特征在于，包括：

獲取電磁波的電通量密度、電極化和電場強(qiáng)度；

根據(jù)所述電通量密度、電極化和電場強(qiáng)度之間的本構(gòu)關(guān)系采用輔助微分方程方法，得到電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度計算公式；

根據(jù)所述電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度計算公式制定高效的色散媒質(zhì)FLOD-FDTD方案，得到色散媒質(zhì)中的電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和電極化強(qiáng)度；

根據(jù)所述電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和電極化強(qiáng)度，得到多級修正洛倫茲模型；

將所述多級修正洛倫茲模型等效為不同色散模型，得到電磁波的傳播特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多級修正洛倫茲模型確定電磁波傳播特性的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電通量密度、電極化和電場強(qiáng)度之間的本構(gòu)關(guān)系采用輔助微分方程方法，得到電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度計算公式，具體包括：

根據(jù)所述電通量密度、電極化和電場強(qiáng)度之間的本構(gòu)關(guān)系采用輔助微分方程方法，得到電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度計算公式：

其中，D為電通量密度，E為電場強(qiáng)度，H為磁場強(qiáng)度，P為電極化，P_p(ω)為第p項電極化，ε₀是自由空間下的相對介電常數(shù)，ε_∞是無限大頻率下的相對介電常數(shù)，μ₀為真空中的磁導(dǎo)率，其中表示關(guān)于x,y和z方向的一階導(dǎo)數(shù)算子。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多級修正洛倫茲模型確定電磁波傳播特性的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度計算公式制定高效的色散媒質(zhì)FLOD-FDTD方案，得到色散媒質(zhì)中的電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和電極化強(qiáng)度，具體包括：

根據(jù)所述電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度計算公式制定高效的色散媒質(zhì)FLOD-FDTD方案，得到色散媒質(zhì)中的電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和電極化強(qiáng)度：

E^n+1/2＝e^n+1/2-Eⁿ

其中H為磁場強(qiáng)度，E為電場強(qiáng)度，e和h分別為電場和磁場的輔助變量，P為電極化強(qiáng)度，Q為P的輔助變量，n和n+1/2為不同的時間步，h_1p＝b_1p-4b_2p/Δt，h_2p＝b_1p+4b_2p/Δt，l_1p＝2/l_p，l_2p＝-[b_1p-(4/Δt)b_2p+(Δt/4)b_0p]/l_p，l_3p＝ε₀[a_1p+(Δt/4)a_0p]/l_p，l_4p＝ε₀[-a_1p+(Δt/4)a_0p]/l_p，l_p＝b_1p+4b_2p/Δt+Δtb_0p/4，