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快速多极子与高频混合技术的工程应用

【摘要】:矩量法区域为满矩阵,对于天线布局问题,当设置较大矩量法区域提高精度时,内存需求和仿真时间都面临挑战,因此需要采用MLFMM算法加速矩量法区域的求解。多层快速多极子算法加速矩量法的矩阵求解,从而提高矩量法区域的求解效率,降低内存需求。加入以上加速改进技术,MLFMM/LEPO相比MOM/PO算法,精确计算区域增大,高频计算区域网格划分更少,计算效率和计算精度可以提升,仿真精度更接近MLFMM算法。

矩量法区域为满矩阵,对于天线布局问题,当设置较大矩量法区域提高精度时,内存需求和仿真时间都面临挑战,因此需要采用MLFMM算法加速矩量法区域的求解。

多层快速多极子算法加速矩量法的矩阵求解,从而提高矩量法区域的求解效率,降低内存需求。

式中,ZMoM是矩量法区域的阻抗矩阵;IMoM是矩量法区域的电流权重系数;ZnearMoM是近场矩阵;978-7-111-56144-6-Chapter02-74.jpg978-7-111-56144-6-Chapter02-75.jpg为汇聚配置矩阵;978-7-111-56144-6-Chapter02-76.jpg为转移矩阵。

MLFMM加速矩量法区域与物理光学区域互耦计算效率,多极子迭代求解加速物理光学区域电流系数计算,矩量法与物理光学互耦公式为

(ZMoM+AMoM_POBPO_MoM)IMoM=VMoMAMoM_POIPO (2-57)(www.chuimin.cn)

式中,AMoM_POBPO_MoM分别是矩量法与物理光学法互耦矩阵;VMoM是矩量法区域的激励源;IPO是物理光学区域的电流系数。矩量法电流IMoM通过MLFMM方法迭代求解,之后求解物理光学区域的IPO

大面元物理光学加速传统物理光学求解,大面元物理光学对基函数进行相位修正,因此三角单元可以采用数倍波长进行划分,相对传统物理光学,网格数大幅减少,内存需求极少,计算速度快。

加入以上加速改进技术,MLFMM/LEPO相比MOM/PO算法,精确计算区域增大,高频计算区域网格划分更少,计算效率和计算精度可以提升,仿真精度更接近MLFMM算法。