西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
2014年
8期
18-22
,共5页
非规则波导%坐标变换%各向异性媒质%等效规则波导
非規則波導%坐標變換%各嚮異性媒質%等效規則波導
비규칙파도%좌표변환%각향이성매질%등효규칙파도
irregular waveguide%coordinate transformation%anisotropic medium%equivalent regular waveguide
针对传统数值方法在非规则波导的数值计算中存在边界处理复杂、计算效率低等问题,提出了一种高效分析非规则波导传输特性的坐标变换法.首先根据变换函数,将非规则截面区域映射为一个简单的规则截面区域,为保证变换前后Maxwell方程组满足形式不变性,变换后的规则截面区域需填充适当的各向异性媒质,媒质参数由Jacobian变换矩阵确定,由此将非规则截面波导转化为一个与其等效的规则截面波导;其次借助有限元法对简单的等效规则波导进行求解,可有效降低边界处理算法的复杂度和剖分网格密度,提高数值计算效率.对椭圆波导和矩形脊波导的计算结果表明,使用该方法能够在保证足够计算精度的同时,节省计算资源达50％以上.
針對傳統數值方法在非規則波導的數值計算中存在邊界處理複雜、計算效率低等問題,提齣瞭一種高效分析非規則波導傳輸特性的坐標變換法.首先根據變換函數,將非規則截麵區域映射為一箇簡單的規則截麵區域,為保證變換前後Maxwell方程組滿足形式不變性,變換後的規則截麵區域需填充適噹的各嚮異性媒質,媒質參數由Jacobian變換矩陣確定,由此將非規則截麵波導轉化為一箇與其等效的規則截麵波導;其次藉助有限元法對簡單的等效規則波導進行求解,可有效降低邊界處理算法的複雜度和剖分網格密度,提高數值計算效率.對橢圓波導和矩形脊波導的計算結果錶明,使用該方法能夠在保證足夠計算精度的同時,節省計算資源達50％以上.
침대전통수치방법재비규칙파도적수치계산중존재변계처리복잡、계산효솔저등문제,제출료일충고효분석비규칙파도전수특성적좌표변환법.수선근거변환함수,장비규칙절면구역영사위일개간단적규칙절면구역,위보증변환전후Maxwell방정조만족형식불변성,변환후적규칙절면구역수전충괄당적각향이성매질,매질삼수유Jacobian변환구진학정,유차장비규칙절면파도전화위일개여기등효적규칙절면파도;기차차조유한원법대간단적등효규칙파도진행구해,가유효강저변계처리산법적복잡도화부분망격밀도,제고수치계산효솔.대타원파도화구형척파도적계산결과표명,사용해방법능구재보증족구계산정도적동시,절성계산자원체50％이상.
