采用FDTD/FVTD混合算法分析蝶形微带天线

用FDTD和FVTD混合算法分析了蝶形微带天线的反射损失。在适于矩形网格的区域采用常规的非均匀FDTD算法,在微带贴片天线的斜边或PEC弯曲表面处采用FVTD算法,重叠区域的场通过邻近场的线性插值得到。程序仿真和实际测量结果的比较表明在较宽的频带内,该算法在不损失精度,不显著增加CPU时间和内存的情况下,极大地降低了常规FDTD所要求的网格密度。

基于FDTD/MTL混合算法求解飞行器线束电磁敏感度

结合GJB151A中的测试标准,求解平面波照射下飞行器线束电磁敏感度(electromagnetic susceptibility,EMS)问题。采用时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)求解空间电磁场在线束屏蔽层上产生的感应电流,并将其作为多导体传输线(multi-transmission line,MTL)方程中的激励源[6],计算线缆电磁脉冲响应。该算法可减少网格剖分数目,节省计算资源,适合电大尺寸目标中线束问题的求解。最后,利用该方法分析了飞行器屏蔽效能和电磁脉冲极化方式对线束EMS的影响,得到了电缆设备端感应电压的频率响应特性。计算结果验证了该方法的高效性和可行性。

混合并行技术在FDTD计算中的应用研究

为提高网络环境下细粒度并行FDTD计算的性能,引入局域网两层并行能力的概念,发展了一种高性能的混合并行FDTD算法。在该算法中,通过利用MPI与OpenMP多线程技术,在传统域分解FDTD算法基础上,实现了数据与任务的两层并行化。作为算法实现的应用,对一种常见的车载隐藏式印刷天线进行了模拟研究。计算在不同数量的PC机上执行,并与传统的网络并行FDTD算法进行了比较。数值结果表明,当域分解粒度较小时,该混合并行方法能够有效地提高局域网并行FDTD的算法性能。

遗传算法与FDTD优化设计智能天线阵

研究了遗传算法(GA)和时域有限差分法(FDTD)结合来优化智能天线阵列。采用FDTD精确分析考虑互耦影响的智能天线阵,然后结合遗传算法以信噪比为优化基准对加权向量和天线的结构进行了一体化的优化设计,使用Fortran和MATLAB混合编程,优化设计了均匀直线阵和圆形智能天线阵。最后,通过实验天线验证了其有效性。

FDTD-PWS法用于分析毫米波透镜天线焦面场

提出一种新的节省计算空间的FDTD-PWS混合算法,并应用于透镜天线的焦面场分析.首先采用FDTD(Finite-Difference Time-Domain)求解得到聚焦透镜天线的口面场的幅度和相位分布,再通过PWS(Plane Wave Spectrum)外推至焦平面,求解得出焦面场分布.根据天线场分布的对称性,将PEC(Perfect Electric Conductor)和PMC(Perfect Magnetic Conduc-tor)边界应用于FDTD的仿真过程,使仿真模型缩减为原模型的1/4,进一步节省了计算空间.应用于毫米波聚焦透镜天线的焦面场仿真分析,并对其焦面场进行平面近场扫描测试,将仿真结果进行探头补偿后与实验数据作比较,证明该方法是精确和高效的.

基于MOM/FDTD法评估人体暴露于全向基站电磁场的组织SAR

文章针对在真实环境下大尺寸电磁场照射评估的问题,使用平面波MOM/FDTD混合算法对人体暴露于全向基站电磁场下各组织比吸收率(SAR)进行了模拟计算。本研究借助中国成年女性头部解剖学模型,采用FDTD方法验证了算法的可行性。进而采用中国成年女性全身数字模型,建立真实全向基站模型,研究在2.1GHz频率下,各个组织SAR随各天线扇面位置(保持相同距离)和入射波方向的变化。结果显示,使用本方法能够大大加快计算速度和减少计算开销。人体组织SAR随天线结构和电磁波入射方向等因素变化明显。在进行电磁暴露安全性评估中除对整体平均比吸收率(WBSAR)考查外还应综合考虑上述因素对不同组织SAR的影响。