《基於單一等效源的新型等效原理算法研究》是依託寧波大學，由邵漢儒擔任負責人的國家自然科學基金資助青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於單一等效源的新型等效原理算法研究
- 依託單位：寧波大學
- 項目負責人：邵漢儒
- 項目類別：青年科學基金項目
項目簡介,結題摘要,
項目簡介
複雜陣列結構電磁問題在實際電子工程中廣泛存在，全波數值方法是實現陣列結構電磁問題高效精確求解的主要途徑。然而，由於陣列單元的材料和結構複雜、單元之間相互連線、單元數目很多，傳統數值方法難以解決陣列結構的大未知量和病態矩陣問題，因此複雜陣列結構電磁問題是迫切需要解決的計算難題。本項目擬針對單元連續分布的陣列結構開展基於單一等效源的新型等效原理算法研究，擬從算法的計算精度、連線基函式處理技術和預條件技術、多層散射運算元三個方面進行研究，構建計算精度高、矩陣性態好的新型多層單一等效源等效原理算法。研究成果能豐富和完善等效原理算法理論，為實現單元連續分布陣列結構的快速高效求解提供可靠的數值方法理論和技術，具有重要的學術意義和工程價值。
結題摘要
大型陣列結構的高效數值仿真在實際工程套用中有著廣泛的需求，但是面臨計算未知量多，矩陣性態差，無法實現快速精確計算的問題。
本項目的研究為解決大型陣列結構的電磁仿真提供有效的理論依據和技術路徑。
首先，我們研究了單源等效原理算法計算精度差的問題。研究表明，主要是因為單位運算元採用伽略金離散導致較大的數值誤差。在此基礎上我們提出了單源切向等效原理算法，即改變等效面上的場投影方式，用積分差分運算元來代替單位運算元，從而顯著提高計算精度。
其次，針對等效面截斷目標所帶來的電流連續性問題，我們提出了基於源重構方法的等效原理算法。該方法通過直接計算相鄰兩個區域的耦合，從而避免了電流連續性問題。與連線基函式方法相比，該方法更加簡單靈活，相鄰等效面可以交疊，最後待求解的未知量只有等效面上的散射電磁流，保持了等效原理算法矩陣性態好的優點。
最後，我們採用連線域方法對目標進行分區，可以保證每個區域的格線剖分完全一樣，而且在交接面處不需要強加任何傳輸條件，因此每個區域的散射矩陣完全一樣，只需要計算並存儲一次，進一步利用傳輸運算元的平移不變性來減少相鄰區域之間的耦合計算。
結合前面的單源切向等效原理算法和源重構方法，我們提出了廣義單源切向等效原理算法，成功求解了單元相連的大型陣列結構。 項目執行期間總共發表SCI檢索論文4篇，會議論文4篇。
