集总负载平行板有界波电磁脉冲模拟器的并行时域有限差分模拟 被引量：16

1

作者 朱湘琴 王建国 +2 位作者 陈维青 陈再高 蔡利兵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2334-2340,共7页

介绍了用于集总负载平行板有界波电磁脉冲模拟器模拟的并行时域有限差分方法,分析了模拟器的几个尺寸参数对工作空间的场的影响。研究表明:当下金属板宽度大于或等于工作空间平板宽度的1.5倍时,前过渡段附近的测试点电场的上升沿受前过... 介绍了用于集总负载平行板有界波电磁脉冲模拟器模拟的并行时域有限差分方法,分析了模拟器的几个尺寸参数对工作空间的场的影响。研究表明:当下金属板宽度大于或等于工作空间平板宽度的1.5倍时,前过渡段附近的测试点电场的上升沿受前过渡段投影长度的影响较小,而工作空间中心附近的测试点电场的上升沿则随着投影长度的增大而减小,但减小趋于平缓;所有测试点电场的上升沿均随下金属板宽度的增大而减小,但减小趋于平缓;对于前过渡段投影长度固定的模拟器,其高度并不是越小(大)越好,而是存在一个最佳高度值。 展开更多

关键词 集总负载 平行板 有界波电磁脉冲模拟器 并行时域有限差分

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时域有限差分并行算法中的吸收边界研究 被引量：3

2

作者 姜彦南 葛德彪 魏兵 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1636-1640,共5页

针对并行FDTD中以二阶Mur、单轴各向异性介质完全匹配层(UPML)和卷积形式完全匹配层(CPML)为吸收边界的并行化处理方法进行论述。用金属球的远区散射计算,并与Mie级数解对比,验证了并行计算中三种吸收边界的吸收效果。最后给出UPML吸收... 针对并行FDTD中以二阶Mur、单轴各向异性介质完全匹配层(UPML)和卷积形式完全匹配层(CPML)为吸收边界的并行化处理方法进行论述。用金属球的远区散射计算,并与Mie级数解对比,验证了并行计算中三种吸收边界的吸收效果。最后给出UPML吸收边界FDTD计算内存估计公式,并以电大尺寸目标卫星模型为例对并行性能进行了测试。由于并行中通信时间影响并行加速比和效率,UPML和CPML吸收边界的相邻子域数据通信方式与FDTD迭代式相同,而Mur吸收边界的相邻子域间数据通信方式与FDTD完全不同,它的并行性能要低于前两者。电大尺寸卫星目标模型的多机并行计算测试结果表明,UPML和CPML并行FDTD计算的并行加速比及其效率整体上高于Mur,其中CPML吸收条件下的效率达到90%以上。 展开更多

关键词 并行时域有限差分 吸收边界 消息传递接口 加速比

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基于并行FDTD方法分析表面等离子波导的特性 被引量：4

3

作者 阎亚丽 傅光 +2 位作者 龚书喜 张玉 陈曦 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期668-672,共5页

设计了一种双L形表面等离子体矩形环谐振器波导,采用并行时域有限差分方法,对这种波导的传输特性随几何结构参数的依赖关系进行了分析.计算结果表明通过改变输入/输出光波导的结构参数,可以调节该波导的消光比和频率选择特性.该波导结... 设计了一种双L形表面等离子体矩形环谐振器波导,采用并行时域有限差分方法,对这种波导的传输特性随几何结构参数的依赖关系进行了分析.计算结果表明通过改变输入/输出光波导的结构参数,可以调节该波导的消光比和频率选择特性.该波导结构能够有效地抑制后向辐射干扰并且大幅度地提高其场消光比,这使得此类谐振器结构更具有功能性. 展开更多

关键词 并行时域有限差分方法 表面等离子激元 表面等离子波导

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地下目标散射的并行FDTD计算 被引量：3

4

作者 张晓燕 盛新庆 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期952-957,共6页

着重讨论半空间FDTD并行计算方法,入射源的特殊处理方式,和如何调节负载不平衡三个问题,给出一种简单易行的地下目标雷达散射截面的并行时域有限差分(FDTD)方案,并在北京理工大学电磁仿真中心刘徽并行计算平台上,做了具体的程序实现和... 着重讨论半空间FDTD并行计算方法,入射源的特殊处理方式,和如何调节负载不平衡三个问题,给出一种简单易行的地下目标雷达散射截面的并行时域有限差分(FDTD)方案,并在北京理工大学电磁仿真中心刘徽并行计算平台上,做了具体的程序实现和数值实验,实验不仅证实了算法的精度,而且还表明并行方案的高效,即当参与计算的处理器数量达到14个时,并行效率仍然可以保持在80%以上。在此基础上,用开发的程序计算了以往串行算法无法计算的电大地下典型目标的雷达散射截面。 展开更多

关键词 并行时域有限差分 地下目标 电磁散射 单轴各向异性完全匹配层

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并行FDTD方法结合加窗技术分析屏蔽效能 被引量：1

5

作者 丁伟 张玉 +1 位作者 刘越东 梁昌洪 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2168-2170,2176,共4页

强电磁脉冲透过孔缝耦合到金属屏蔽腔体内部,会对电子系统产生干扰和破坏作用。采用三维并行时域有限差分法结合加窗技术研究含孔缝金属腔体的屏蔽效能。并行方法能明显缩短相同时间步下腔体内采样电场收敛所需的仿真时间,结合加窗技术... 强电磁脉冲透过孔缝耦合到金属屏蔽腔体内部,会对电子系统产生干扰和破坏作用。采用三维并行时域有限差分法结合加窗技术研究含孔缝金属腔体的屏蔽效能。并行方法能明显缩短相同时间步下腔体内采样电场收敛所需的仿真时间,结合加窗技术对时域电场数据进行截断,能够减少并行时域有限差分法仿真所需的时间步,进一步提高计算效率,有助于快速高效地分析复杂系统中的电磁屏蔽效能。 展开更多

关键词 强电磁脉冲 并行时域有限差分法 加窗技术 含孔缝金属腔体 屏蔽效能

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1kW微波源机箱电磁耦合的并行FDTD模拟 被引量：1

6

作者 叶志红 廖成 冯强 《电讯技术》 北大核心 2013年第12期1633-1637,共5页

微波源机箱的不同面板上开有不同数量和大小的矩形孔缝和散热通风孔,电磁脉冲可以通过机箱上的孔缝耦合进入微波源内部,对内部电路和设备造成干扰。通过自动网格剖分技术实现了1 kW微波源的快速建模,采用并行时域有限差分(FDTD)算法模... 微波源机箱的不同面板上开有不同数量和大小的矩形孔缝和散热通风孔,电磁脉冲可以通过机箱上的孔缝耦合进入微波源内部,对内部电路和设备造成干扰。通过自动网格剖分技术实现了1 kW微波源的快速建模,采用并行时域有限差分(FDTD)算法模拟了不同极化方向下高斯脉冲正入射1 kW微波源机箱的耦合问题,分析了微波源机箱的电磁脉冲耦合规律。研究结果表明,数值计算结果与电磁软件仿真结果吻合得比较好,电磁脉冲的极化方向对耦合进入微波源箱体内的电场强度影响不大,微波源机箱中心点的谐振特性明显。 展开更多

关键词 微波源机箱 电磁脉冲耦合 自动网格剖分 并行时域有限差分 高斯脉冲

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并行FDTD和IBM BlueGene/L巨型计算机结合求解电大尺寸的电磁问题 被引量：6

7

作者 余文华 杨小玲 +2 位作者 刘永俊 苏涛 Raj Mittra 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期562-566,共5页

高性能巨型计算机的快速发展正在改变着人们在计算电磁学方面的一些传统观念,特别是IBMBlueGene/L巨型计算机的出现使计算电磁学所解决的问题尺寸和时间发生了巨大的变化。IBMBlueGene/L巨型计算机可以包括多达65,536处理器和32TB内存,... 高性能巨型计算机的快速发展正在改变着人们在计算电磁学方面的一些传统观念,特别是IBMBlueGene/L巨型计算机的出现使计算电磁学所解决的问题尺寸和时间发生了巨大的变化。IBMBlueGene/L巨型计算机可以包括多达65,536处理器和32TB内存,更重要的是由于它所使用的特殊体系结构使它在4000个处理器时时域有限差分程序的并行效率仍然在百分之九十左右。测试显示,在单个CPU速度接近的情况下,一台奔腾4计算机上运行五十二天的工作量在一个包含有4000个处理器的BlueGene/L巨型计算机上仅需10min左右。虽然普通的PC机群与单个处理器相比也能快速地求解相对大的问题,但是无论是使用千兆Ethernet、Foundry、Myrinet或者Infiniband,普通PC机群的效率都会在处理其数量超过几十个的时候快速下降。为了验证并行时有预先差分程序的正确性,我们使用并行时域有限差分程序在巨型计算机IBMBlueGene/L上模拟一个144单元的对偶极化Viv-aldi阵列的抛物面天线馈源。 展开更多

关键词 并行时域有限差分 BlueGene/L巨型计算机 计算电磁学 天线阵列 MPI MPICH

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分布式负载平行板有界波电磁脉冲模拟器的模拟分析 被引量：14

8

作者 朱湘琴 王建国 +2 位作者 陈维青 陈再高 蔡利兵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期245-251,共7页

将并行时域有限差分方法用于分布式负载平行板有界波电磁脉冲模拟器模拟,并给出模拟器的尺寸参数对工作空间半高处几个测试点场的影响。研究结果表明:与源在x轴向距离上越靠近的点,其电场的上升沿越小;模拟器传输线最大宽度和最大高度... 将并行时域有限差分方法用于分布式负载平行板有界波电磁脉冲模拟器模拟,并给出模拟器的尺寸参数对工作空间半高处几个测试点场的影响。研究结果表明:与源在x轴向距离上越靠近的点,其电场的上升沿越小;模拟器传输线最大宽度和最大高度之比为2,且下金属板宽度与传输线最大宽度相同时,测试点场的上升沿较小,半高宽较大;随着传输线在x方向投影长度的增加,与源位置x轴向等距离的测试点场的峰值增大,场的上升沿减小,但减小的量趋于平缓。且同轴线馈电时得到的各测试点场脉冲的上升沿要比直接加平面电场源的方式更大一点,半高宽则要小一点,但两者波形相似。 展开更多

关键词 分布式负载 平行板 有界波 电磁脉冲模拟器 并行有限时域差分

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电磁跟踪系统磁传感器性能的数值模拟研究 被引量：4

9

作者 殷勤 陈彬 +2 位作者 汪莹 熊润 杨小栓 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1079-1083,共5页

为了研究电磁跟踪系统磁性环天线型传感器性能,采用基于消息传递模式的网络并行计算系统和区域分割技术实现了并行时域有限差分(FDTD)算法。为了克服系统激励源频率较低难以模拟的困难,引入快速傅立叶变换(FFT)算法,分析了所需频段的传... 为了研究电磁跟踪系统磁性环天线型传感器性能,采用基于消息传递模式的网络并行计算系统和区域分割技术实现了并行时域有限差分(FDTD)算法。为了克服系统激励源频率较低难以模拟的困难,引入快速傅立叶变换(FFT)算法,分析了所需频段的传感器磁场特性。通过数值模拟结果验证了所提算法的正确性,分析了磁传感器线圈尺寸与磁芯材料导磁率对传感器性能的影响,分析了系统工作环境中存在金属物体时的磁场畸变规律,为系统的改进与误差机理的研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 并行时域有限差分 快速傅立叶变换 磁传感器 电磁跟踪

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电磁跟踪系统磁场畸变规律数值模拟及校正方法 被引量：3

10

作者 殷勤 陈彬 +2 位作者 汪莹 熊润 杨小栓 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期728-733,共6页

电磁跟踪系统参数定位精度易受工作环境中金属物体的影响。为了研究由于金属干扰导致电磁跟踪系统空间磁场的畸变规律,采用基于消息传递模式的网络并行计算系统和区域分割技术实现了并行时域有限差分算法。引入快速傅里叶变换算法,克服... 电磁跟踪系统参数定位精度易受工作环境中金属物体的影响。为了研究由于金属干扰导致电磁跟踪系统空间磁场的畸变规律,采用基于消息传递模式的网络并行计算系统和区域分割技术实现了并行时域有限差分算法。引入快速傅里叶变换算法,克服了系统激励源频率较低难以模拟的困难。通过对磁场畸变规律的研究,引入误差校正矩阵,通过修正发射矩阵进而校正磁场畸变引起的目标参数定位误差。采用正交多项式拟合的算法求解误差校正矩阵,数值模拟结果验证了校正方法的正确性,可以明显提高磁场畸变时系统参数的定位精度。磁场畸变规律的数值模拟,降低了系统实时数据采集的工作量,提高了系统校正方法检验的快速性。 展开更多

关键词 电磁跟踪 并行时域有限差分 快速傅里叶变换 磁场畸变校正 正交多项式拟合

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屏蔽室接地位置不同对其屏蔽效能的影响研究 被引量：7

11

作者 王建宝 周璧华 杨波 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期45-49,65,共6页

为分析屏蔽室不同接地位置对其屏蔽效能的影响,应用并行时域有限差分算法,对雷电电磁脉冲和高空核电磁脉冲与开孔屏蔽室的耦合问题进行了数值模拟。计算了屏蔽室在两种接地位置下(前点接地、后点接地)内部的耦合电场,并进行了局部实验... 为分析屏蔽室不同接地位置对其屏蔽效能的影响,应用并行时域有限差分算法,对雷电电磁脉冲和高空核电磁脉冲与开孔屏蔽室的耦合问题进行了数值模拟。计算了屏蔽室在两种接地位置下(前点接地、后点接地)内部的耦合电场,并进行了局部实验验证。研究结果表明:接地点与屏蔽室开孔位置间的距离远,屏蔽效能高;距离近则屏蔽效能低。 展开更多

关键词 并行时域有限差分算法 屏蔽效能 接地位置 高功率电磁环境

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