基于混合阶矢量基函数的海洋可控源电磁三维谱元法数值模拟 被引量：10

1

作者 陈汉波 李桐林 +1 位作者 熊彬 王者江 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期343-353,共11页

在前人工作的基础上,本文推导了电导率任意各向异性介质的海洋可控源电磁三维谱元法正演方程.采用一次场/二次场分离算法结合混合阶矢量基函数,可以有效避免源点的奇异性的影响,从而提高数值解的精度.采用任意六面体单元离散研究区域,... 在前人工作的基础上,本文推导了电导率任意各向异性介质的海洋可控源电磁三维谱元法正演方程.采用一次场/二次场分离算法结合混合阶矢量基函数,可以有效避免源点的奇异性的影响,从而提高数值解的精度.采用任意六面体单元离散研究区域,有利于模拟复杂地形和地电结构.利用不完全LU分解的Induced Dimension Reduction(IDR(s))迭代算法求解线性方程组,有效地提高了求解的效率.设计典型的地电模型进行正演计算,并将计算结果与有限元解进行对比,对比结果表明本文提出的基于混合阶矢量基函数的海洋可控源电磁三维谱元数值模拟算法是正确的、有效的.本文算法具有良好的通用性,可推广用于电导率呈任意各向异性的陆地电磁、井中电磁等数值模拟研究. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 谱元法 混合阶矢量基函数 各向异性 正演

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于高阶叠层矢量基函数的时域电磁场积分方程方法 被引量：6

2

作者 任仪 赵延文 聂在平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期516-519,共4页

本文将准正交高阶叠层矢量基函数用于时域电磁场积分方程(TDIE),求解了三维金属目标的时域电磁散射问题.准正交高阶叠层矢量基函数定义在曲面四边形单元上,并且不要求网格为规范网格,给复杂目标的几何建模和电磁建模带来很大方便.在空... 本文将准正交高阶叠层矢量基函数用于时域电磁场积分方程(TDIE),求解了三维金属目标的时域电磁散射问题.准正交高阶叠层矢量基函数定义在曲面四边形单元上,并且不要求网格为规范网格,给复杂目标的几何建模和电磁建模带来很大方便.在空间上利用伽略金方法、时间上采用点匹配法求解时域电磁场积分方程,并采用隐式时间步进算法,数值计算结果表明了该方法求解时域积分方程的精确性、高效性与稳定性. 展开更多

关键词 高阶方法 高阶叠层矢量基函数 时域电磁场积分方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用高阶矢量基函数求解时域磁场积分方程 被引量：1

3

作者 赵延文 聂在平 +2 位作者 武胜波 徐建华 罗曦 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1618-1622,共5页

本文利用一种新的高阶矢量基函数求解了三维时域磁场积分方程,该基函数定义在一个曲边三角形贴片上并用拉格朗日插值多项式来表示每一个贴片内的未知电流密度.该基函数的实质就是将拉格朗日插值多项式的插值点选为高斯积分结点,极大地... 本文利用一种新的高阶矢量基函数求解了三维时域磁场积分方程,该基函数定义在一个曲边三角形贴片上并用拉格朗日插值多项式来表示每一个贴片内的未知电流密度.该基函数的实质就是将拉格朗日插值多项式的插值点选为高斯积分结点,极大地简化和加快了时域积分方程矩量法的繁琐的时间和空间积分运算;另外,该基函数不要求网格为规范网格,给复杂目标的网格剖分带来很大方便.在空间上利用点匹配方法求解了时域磁场积分方程,数值计算结果表明了该方法求解时域积分方程的精确性和高效性. 展开更多

关键词 高阶方法 高阶矢量基函数 点匹配 时域磁场积分方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

高阶矢量基函数的叠层网格快速算法

4

作者 李清波 周平 陈如山 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期520-524,共5页

根据Andersen提出的用于矢量有限元中的高阶叠层旋度共形基函数,导出一种高阶叠层散度共形基函数,将其用于矩量法中,并结合多层快速多极子方法分析导体目标的散射问题.为了进一步提高叠层基函数的计算效率,提出了基于广义极小余量法的... 根据Andersen提出的用于矢量有限元中的高阶叠层旋度共形基函数,导出一种高阶叠层散度共形基函数,将其用于矩量法中,并结合多层快速多极子方法分析导体目标的散射问题.为了进一步提高叠层基函数的计算效率,提出了基于广义极小余量法的叠层网格迭代算法,用于基于高阶叠层矢量基函数的多层快速多极子方法中.通过计算导体球和橄榄体的雷达散射截面,验证了该文方法的高效性. 展开更多

关键词 矩量法 高阶矢量基函数 雷达散射截面 多层快速多极子方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

结合高阶矢量FE/BI方法的快速WCAWE计算 被引量：1

5

作者 班永灵 聂在平 于哲峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期170-174,共5页

将矢量有限元/边界积分混合方法(FE/BI)用于背腔式贴片天线的输入阻抗建模,在FE/BI方法中,采用基于六面体网格(hexahe dron)的高阶矢量基函数(higher order vector basis functions)展开未知场分量;结合高阶矢量FE/BI,采用最近发展起来... 将矢量有限元/边界积分混合方法(FE/BI)用于背腔式贴片天线的输入阻抗建模,在FE/BI方法中,采用基于六面体网格(hexahe dron)的高阶矢量基函数(higher order vector basis functions)展开未知场分量;结合高阶矢量FE/BI,采用最近发展起来的WCAWE技术(Well-Conditioned Asymptotic Waveform Evaluation)实现了贴片天线输入阻抗的快速计算;WCAWE技术通过正交化的方式获得低阶模型,这种方式避免了Arnoldi等子空间技术增加矩阵尺度的缺点,同时也确保具有比传统的AWE更好的频带展宽特性;关于输入阻抗计算的数值结果将证明WCAWE技术的优势. 展开更多

关键词 高阶矢量基函数 矢量有限元/边界积分方法(FE/BI) WCAWE 天线

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于有限元法的背腔微带贴片天线的散射研究 被引量：1

6

作者 李媛 赵惠玲 杨作成 《电子测量技术》 2007年第2期25-27,41,共4页

雷达散射截面(RCS)是目标天线的一个重要指标参数,雷达截面缩减就是控制和降低军用目标的雷达特征,迫使敌方电子探测系统和武器平台降低战斗效力,从而提高军用目标的突防能力和生存能力。因此,减小RCS一直是天线发展的重要方向。文中根... 雷达散射截面(RCS)是目标天线的一个重要指标参数,雷达截面缩减就是控制和降低军用目标的雷达特征,迫使敌方电子探测系统和武器平台降低战斗效力,从而提高军用目标的突防能力和生存能力。因此,减小RCS一直是天线发展的重要方向。文中根据变分公式,计算新型背腔微带贴片天线的散射场。使用混合有限元边界积分法,将问题转化为一个矩阵方程的求解。通过分析不同的天线结构和不同的填充介质对天线RCS的影响,给出数值结果,从而看出这种方法的精确性和有效性。 展开更多

关键词 背腔 有限元法 矢量基函数 雷达散射截面

在线阅读 下载PDF 职称材料

三维有限元中提高由已知节点电位求场强计算精度的全域节点场强法 被引量：7

7

作者 左鹏 邹军 袁建生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1243-1249,共7页

采用节点有限元方法求解节点位函数的精度较高,但基于节点位函数值在单元内求梯度计算场强的方法误差较大。为了提高由已知节点电位求解场强的计算精度,该文提出了一种全域求解节点场强的方法。该方法基于面矢量基函数,对电位的梯度方... 采用节点有限元方法求解节点位函数的精度较高,但基于节点位函数值在单元内求梯度计算场强的方法误差较大。为了提高由已知节点电位求解场强的计算精度,该文提出了一种全域求解节点场强的方法。该方法基于面矢量基函数,对电位的梯度方程进行离散,得到以全域场强为未知量,以节点电位为已知量的有限元方程。通过求解得到全域节点上的场强,充分利用了电位的整体分布信息,比在局部计算电位梯度获得场强的方法精度要高。在形成有限元方程过程中,对梯度项进行了转换处理,避免了求解电位梯度运算,直接利用节点电位值,从而完全克服了在局部区域计算电位梯度所带来的误差,有效提高了场强求解精度。所提方法不仅适用于静电场问题,也适用于其他已知场的标量位分布,求解矢量场强分布的问题。 展开更多

关键词 矢量基函数 矩量法 有限元法 节点场强计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

精确分析任意导体地面上的套筒单极子天线 被引量：6

8

作者 郭景丽 刘其中 纪奕才 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第5期613-617,共5页

利用矩量法分析任意形状导体地面上的套筒单极子天线。对面结构选用三角形面元矢量基函数 ,对细线结构选用三角基函数 ,对线面结合处采用一种特殊的基函数 ,将导体地面和天线作为整体进行分析 ,大大提高了分析计算的精度。分别分析了两... 利用矩量法分析任意形状导体地面上的套筒单极子天线。对面结构选用三角形面元矢量基函数 ,对细线结构选用三角基函数 ,对线面结合处采用一种特殊的基函数 ,将导体地面和天线作为整体进行分析 ,大大提高了分析计算的精度。分别分析了两付位于圆形和方形地面上的实用套筒天线 ,其数值计算结果与实验结果或软件模拟结果吻合良好 。 展开更多

关键词 套筒单极子天线 导体地面 矩量法 面元矢量基函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

矩量法中阻抗矩阵的稀疏化研究 被引量：3

9

作者 任仪 聂在平 +1 位作者 赵延文 马文敏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2354-2358,共5页

将高阶叠层矢量基函数及最大正交高阶矢量基函数应用于电磁场积分方程方法,提出将阻抗矩阵按稀疏阵处理的方法.通过文中的处理,使得存储阻抗矩阵的内存需求量和求解矩阵方程的迭代求解时间大为降低.本文还结合适当算例,分析了判断门限... 将高阶叠层矢量基函数及最大正交高阶矢量基函数应用于电磁场积分方程方法,提出将阻抗矩阵按稀疏阵处理的方法.通过文中的处理,使得存储阻抗矩阵的内存需求量和求解矩阵方程的迭代求解时间大为降低.本文还结合适当算例,分析了判断门限的选取对阻抗矩阵的存储量与迭代法求解的计算量的影响. 展开更多

关键词 电磁场积分方程 高阶矢量基函数 最大正交化 稀疏矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

有限导体地面上的圆锥单极子天线 被引量：2

10

作者 郭景丽 刘其中 周斌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期560-562,共3页

本文利用矩量法分析任意形状导体地面上的线栅型圆锥单极子天线 .文中对面结构选用三角形面元矢量基函数 ,对细线结构选用三角基函数 ,对线面结合处采用一种特殊的基函数 ,将导体地面和天线作为整体进行分析 ,大大提高了分析计算的精度 ... 本文利用矩量法分析任意形状导体地面上的线栅型圆锥单极子天线 .文中对面结构选用三角形面元矢量基函数 ,对细线结构选用三角基函数 ,对线面结合处采用一种特殊的基函数 ,将导体地面和天线作为整体进行分析 ,大大提高了分析计算的精度 .最后 ,以圆形和方形地面为例 ,分析了一副 4 0 0MHz～ 2 10 0MHz的圆锥单极子天线 ,其数值计算结果与实验结果吻合良好 。 展开更多

关键词 圆锥单极子天线 导体地面 矩量法 面元矢量基函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

高阶FE-BI方法及一种新型的预条件技术

11

作者 班永灵 聂在平 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期196-203,共8页

将基于六面体网格的高阶矢量基函数(higher order vector basisfunction)引入到矢量有限元-边界积分(FE-BI)混合方法中,用于建模带有深腔和狭长缝隙结构三维目标的电磁散射特性;提出了一种新型的预条件技术,用于加速FE-BI系统的迭代求解... 将基于六面体网格的高阶矢量基函数(higher order vector basisfunction)引入到矢量有限元-边界积分(FE-BI)混合方法中,用于建模带有深腔和狭长缝隙结构三维目标的电磁散射特性;提出了一种新型的预条件技术,用于加速FE-BI系统的迭代求解;给出了结合该预条件技术的GMRES方法求解腔体电磁散射的算例;数值结果证明了高阶FE-BI方法相对于低阶FE-BI方法的优势以及新型预条件技术的有效性。 展开更多

关键词 高阶矢量基函数 有限元 边界积分 预条件 散射

在线阅读 下载PDF 职称材料

井下采空区时域不连续伽辽金法电磁正演

12

作者 王树奇 黄茸茸 吴楠 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期348-354,共7页

为了获取准确的井下采空区的地理信息,利用时域不连续伽辽金法(DGTD)和高阶叠层矢量基函数的特点,建立了井下采空区三维空间模型,研究了高阶叠层矢量基函数阶数对井下采空区电磁正演精度的影响,得到井下采空区电磁场强度的空间分布规律... 为了获取准确的井下采空区的地理信息,利用时域不连续伽辽金法(DGTD)和高阶叠层矢量基函数的特点,建立了井下采空区三维空间模型,研究了高阶叠层矢量基函数阶数对井下采空区电磁正演精度的影响,得到井下采空区电磁场强度的空间分布规律。井下采空区电磁正演模拟结果表明,采用2.5阶叠层矢量基函数的DGTD方法计算精度比传统低阶棱边基函数提高了74%,证明了该方法对复杂目标电磁特性研究的实用性,并能准确可靠地实现井下采空区地质结构的电磁探测。 展开更多

关键词 井下采空区 时域不连续伽辽金法 高阶叠层矢量基函数 电磁正演

在线阅读 下载PDF 职称材料

高阶MoM及其与PO的混合法计算电磁散射问题 被引量：2

13

作者 刘曙光 张晓娟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2376-2379,共4页

本文提出了一种新的以高阶矩量法(MoM)与物理光学法相结合的混合法(MoM-PO).该方法采用曲面参数化的离散方法,保证了建模的精确性.计算过程中将散射表面灵活划分为MoM区和PO区,在各自区域可以灵活确定离散单元的大小和密度.MoM区域的高... 本文提出了一种新的以高阶矩量法(MoM)与物理光学法相结合的混合法(MoM-PO).该方法采用曲面参数化的离散方法,保证了建模的精确性.计算过程中将散射表面灵活划分为MoM区和PO区,在各自区域可以灵活确定离散单元的大小和密度.MoM区域的高阶矩量法,采用基于Lagrange插值的高阶矢量基函数,结合点匹配技术,比传统的高阶法简单,易于实现.计算结果表明,本文的高阶矩量法及其与物理光学法结合的混合方法能准确有效的计算目标的电磁散射特性. 展开更多

关键词 电磁散射 高阶矩量法 混合法 矢量基函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

3mm铁氧体介质波导的Galerkin算法数值分析

14

作者 刘明宇 张江华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期296-300,共5页

为了研制远程导弹预警雷达需要采用毫米波相控阵天线技术,而大功率3 mm移相器则是研制这种雷达的瓶颈技术之一。为此,考虑采用铁氧体介质波导结构研制3 mm移相器,与常规铁氧体移相器设计相比,这种结构可以使移相器横向截面积增大到4倍,... 为了研制远程导弹预警雷达需要采用毫米波相控阵天线技术,而大功率3 mm移相器则是研制这种雷达的瓶颈技术之一。为此,考虑采用铁氧体介质波导结构研制3 mm移相器,与常规铁氧体移相器设计相比,这种结构可以使移相器横向截面积增大到4倍,大大降低了实现难度,同时减小了插入损耗。这里采用矢量基函数的Galerkin算法解决了旋磁介质波导本征模计算问题,克服了有限元法难以剔除虚假模式的困难。最后给出了94 GHz铁氧体移相器的场型分布、功率能流密度分布。 展开更多

关键词 雷达工程 铁氧体介质波导 矢量基函数 GALERKIN法

在线阅读 下载PDF 职称材料