計算電磁學(xué)在電磁兼容仿真中的應(yīng)用
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1．2 矩量法
自從20世紀(jì)60年代Harrington提出矩量法基本概念以來，它在理論上日臻完善，并廣泛用于工程之中，特別是在電磁兼容領(lǐng)域，矩量法更顯示出其獨特的優(yōu)越性。它的思想是將待求的積分或微分問題轉(zhuǎn)化為一個矩陣方程問題，借助于計算機(jī)，求得其數(shù)解。很多電磁場問題都?xì)w結(jié)為這樣一個算子方程：
式中：L為算子；g為已知激勵函數(shù)；f為未知響應(yīng)函數(shù)。展開未知函數(shù)f為有限個線性無關(guān)的已知簡單函數(shù)fn之和：
式中：an是展開系數(shù)；f1，f2，…，fn為展開函數(shù)或基函數(shù)。將式(8)代入式(7)，再應(yīng)用算子L的線性，可以得到：
選一組線性無關(guān)的函數(shù)ωm(m=1，2，…，N)，分別與式(9)兩邊作內(nèi)積。
因為m=1，2，…，N，所以得到N個方程，解出f。
矩量法就是這樣一種將算子方程轉(zhuǎn)化為矩陣方程的一種離散方法。
矩量法更適合于求解具有表面電流分布的各種幾何體，如計算天線遠(yuǎn)、近場輻射場強(qiáng)、方向圖等。它的算法簡單，不需要設(shè)置邊界條件，而且對于適當(dāng)?shù)某叽?，求解速度較快。
1．3 時域有限差分法
K．S．Yee于1966年提出求解電磁問題的時域有限差分法，其原理非常簡單，即直接將時域Maxwell方程組的兩個旋度方程中關(guān)于空間變量和時間變量的偏導(dǎo)數(shù)用差商近似，從而轉(zhuǎn)換為離散網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的時域有限差分方程。
為了建立差分方程，首先要將求解空間離散化。通常是以一定形式的網(wǎng)格來劃分求解空間，Yee提出了如圖1所示的差分網(wǎng)格單元，其特點是在同一網(wǎng)格中，E和H的各分量在空間取值點交叉放置，使每個坐標(biāo)面上的
的四周由
分量環(huán)繞，同時每個場四周由場環(huán)繞。這樣，配置符合Maxwell方程的基本要求，也符合電磁波空間的傳播規(guī)律，使電磁波的時域特性被直接反映出來，直接給出非常豐富的電磁場問題的時域信息。本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/202428.htm
時域有限差分法在天線輻射特性計算、微波電路分析、散射體雷達(dá)散射截面等方面有廣泛的應(yīng)用，對于計算孔縫對屏蔽效能的影響具有優(yōu)越性。
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