基于高計(jì)算效率時(shí)域有限差分算法的艙內(nèi)電磁環(huán)境分析.pdf

1、為了滿足民航客機(jī)上乘客的通信與娛樂(lè)需求，機(jī)載個(gè)人通信系統(tǒng)現(xiàn)已成為各家航空公司以及飛機(jī)制造企業(yè)的研究熱點(diǎn)。本文的主要工作就是對(duì)客機(jī)客艙內(nèi)部電磁環(huán)境進(jìn)行仿真分析和實(shí)地測(cè)試。在分析過(guò)程中，本文提出了一種應(yīng)用于柱坐標(biāo)系下的局部一維時(shí)域有限差分（LOD-FDTD）算法，并將時(shí)間序列分析方法與FDTD方法結(jié)合使用，以達(dá)到提高計(jì)算效率的目的。本文還利用基于FDTD算法的商業(yè)軟件對(duì)B737-300型客機(jī)進(jìn)行整機(jī)建模仿真，最后對(duì)該型客機(jī)內(nèi)部電磁環(huán)境進(jìn)行實(shí)

2、地測(cè)試，驗(yàn)證了仿真分析的正確性。
　　本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1、提出了柱坐標(biāo)系下的LOD-FDTD算法，推導(dǎo)了柱坐標(biāo)中二維和三維LOD-FDTD迭代公式，并對(duì)中心軸線上的奇異點(diǎn)進(jìn)行特殊處理，然后利用該算法計(jì)算圓柱諧振腔的諧振頻率，驗(yàn)證了該算法的無(wú)條件穩(wěn)定性與高效性。
　　2、將時(shí)間序列分析中的矩陣束（MP）方法與FDTD算法結(jié)合使用，利用MP方法對(duì)帶通濾波器和圓柱諧振腔的FDTD仿真結(jié)果進(jìn)行分析重構(gòu)，并進(jìn)行

3、時(shí)域外推，達(dá)到了節(jié)省仿真時(shí)間、提高計(jì)算效率的目的，與LOD-FDTD算法相比，F(xiàn)DTD結(jié)合MP方法效率更快，精度更高。
　　3、利用基于FDTD算法的EMPIRE-XCcel軟件建立B737-300型客機(jī)整機(jī)電磁模型，并采用矩陣束方法對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行時(shí)域外推，從而提高了仿真效率。
　　4、設(shè)計(jì)了試驗(yàn)系統(tǒng),編寫(xiě)了自動(dòng)測(cè)試控制軟件，對(duì)B737-300型客機(jī)艙內(nèi)電磁環(huán)境進(jìn)行實(shí)地測(cè)試，并將試驗(yàn)結(jié)果與EMPIRE-XCcel軟件仿真結(jié)果