Применение гибридного ММ-КРВО метода для анализа излучения тонкопроволочных структур
Читать статью полностью
Применение гибридного ММ-КРВО метода для анализа излучения тонкопроволочных структур(757,29 KB)Аннотация
В статье предлагается вариант совместного применения двух различных численных методов электродинамики – метода моментов (ММ) и метода конечных разностей во временной области (КРВО) для взаимного расширения их возможностей. На основе анализа математического аппарата ММ и метода КРВО, имеющего между собой существенные различия, показано, что ток, рассчитанный ММ, можно приближенно аппроксимировать предложенным способом в виде источников магнитного поля, задаваемых в алгоритме КРВО. Для вывода конечных результатов моделирования в методе КРВО предложен разработанный математический аппарат, основанный на дискретном преобразовании Фурье. Данный аппарат позволяет автоматически регулировать точность выводимых комплексных амплитуд путем регулирования числа временных шагов. Проверка предложенных решений производится на примере результата взаимодействия тонкого симметричного вибратора, рассчитанного ММ, с частично перекрывающим его экраном, моделируемым методом КРВО.
Ключевые слова:
метод моментов – the method of moments; метод конечных разностей во временной области – the method of finite differences in the time domain; модель возбуждения – the excitation model; дискретное преобразование Фурье – the discrete Fourier transform.
Список литературы
1. Gibson, W. S. The Method of Moments in Electromagnetics / W. S. Gibson. – Chapman & Hall/CRC. 2008.
2. Jin, J. M. Theory and Computation of Electromagnetic Fields / J. M. Jin. – N.Y.: John Wiley and Sons, Inc., 2010.
3. Taflove, A. Numerical solution of steady state electromagnetic scattering problems using the time dependent Maxwell's equations / A. Taflove, M. Brodwin // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – Aug. 1975. – Vol. MMT-23. – P. 623–630.
4. Richmond, J. Computer Program for Thin-Wire Structures in Homogeneous Conducting Medium / J. Richmond // National technical Information Service. – July 1973. – Springfield: VA, NASA contractor Rep., CR-2399.
5. Lai Z-H, Kiang J-F, R. Mittra. A Domain Decomposition Finite Difference Time Domain (DD-FDTD) Method for Scattering Problem from Vary Large Rough Surfaces // Antennas and Propagation (ISAP), 2014 International Symposium on. – Dec. 2014.
6. Бородулин Р. Ю. Численные методы электродинамики: Моногр. / Р. Ю. Бородулин. – СПб.: ВАС, 2016.
7. Вычислительные методы в электродинамике / под ред. Р. Митры; пер. с англ. под ред. Э. Л. Бурштейна. – М., 1977.
8. Berenger, J. P. A perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves / J. P. Berenger // J. Comp. Phys. – 1994. – Vol. 114, no. 2. – Pp. 185–200.
9. Stutzman, W. L. Antenna Theory and Design / W. L. Stutzman, G. A. Thiele. – 3-rd ed. – N.Y.: John Wiley and Sons, Inc., 2012.
10. Стреттон, Дж. А. Теория электромагнетизма / Дж. А. Стреттон. – М – Л: ГИТЛ, 1948.