電磁場邊值問題區(qū)域分解方法
成果介紹隨著電子科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展及其應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,特大復(fù)雜電磁問題的求解逐漸成為計算電磁學(xué)領(lǐng)域的世界性難題。區(qū)域分解方法在應(yīng)用于特大電磁問題時能夠大幅度地降低內(nèi)存,提高計算效率,已成為國際研究熱點。本項目組是國際上較早從事電磁場區(qū)域分解算法的研究組之一,并系統(tǒng)深入地研究了電磁場Lap丨ace方程、Helmholtz方程、頻域和時域Maxwell方程以及電磁場積分方程的區(qū)域分解方法技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)(1)針對Laplace方程,首次建立了基于重疊型和非重疊型區(qū)域分解方法的超大規(guī)糢集成電路互連參數(shù)提取算法.(2)針對特大三維目標(biāo)的電磁散射問題,首次建立了表面枳分方程的重疊型區(qū)域分解算法,并結(jié)合多層快速多極子算法于2007年在普通工作站上實現(xiàn)了未知量超過1000萬的特大電磁散射問題的求解。(3)針對大規(guī)糢有限周期陣列電磁問題的三維Maxwell方程,提出了部分基礎(chǔ)解向量非 重疊型區(qū)域分解算法,論文發(fā)表在IEEE Trans, on AP等刊物上,并在個人計算機(jī)上求解了 上千單元微帶陣列、光子晶體波導(dǎo)等電磁問題,在普通工作站上求解了未知量達(dá)85億的有限周期陣列問題。(4)針對時域Maxwell方程,提出了局部坐標(biāo)系時域有限差分(FDTD)重疊型區(qū)域分解算 法和遠(yuǎn)距信息傳遞FDTD非重疊型區(qū)域分解算法,并解決了 E-面等相位扇形喇叭電磁輻射、 稀疏多物體電磁散射等問題。針對SIW結(jié)構(gòu),提出了基于T-L校正的FDTD重疊型區(qū)域分解算法。(5)針對頻域Helmholtz和Maxwel丨方程,首次建立了頻域有限差分重疊型區(qū)域分解算 法,論文發(fā)表在IEEETrans.onMTT等刊物上,并在個人計算機(jī)上實現(xiàn)了特大導(dǎo)體柱電磁散 射分析和復(fù)雜多層微波電路與天線的精確仿真。市場前景項目組基于以上研究成果正在發(fā)展針對電磁散射、輻射、電波傳播預(yù)測和多層電路參數(shù) 提取等問題的仿真軟件。
東南大學(xué)
2021-04-11