基于高計算效率時域有限差分算法的艙內電磁環(huán)境分析.pdf

1、為了滿足民航客機上乘客的通信與娛樂需求，機載個人通信系統(tǒng)現已成為各家航空公司以及飛機制造企業(yè)的研究熱點。本文的主要工作就是對客機客艙內部電磁環(huán)境進行仿真分析和實地測試。在分析過程中，本文提出了一種應用于柱坐標系下的局部一維時域有限差分（LOD-FDTD）算法，并將時間序列分析方法與FDTD方法結合使用，以達到提高計算效率的目的。本文還利用基于FDTD算法的商業(yè)軟件對B737-300型客機進行整機建模仿真，最后對該型客機內部電磁環(huán)境進行實

2、地測試，驗證了仿真分析的正確性。
　　本文的主要工作及創(chuàng)新點如下：
　　1、提出了柱坐標系下的LOD-FDTD算法，推導了柱坐標中二維和三維LOD-FDTD迭代公式，并對中心軸線上的奇異點進行特殊處理，然后利用該算法計算圓柱諧振腔的諧振頻率，驗證了該算法的無條件穩(wěn)定性與高效性。
　　2、將時間序列分析中的矩陣束（MP）方法與FDTD算法結合使用，利用MP方法對帶通濾波器和圓柱諧振腔的FDTD仿真結果進行分析重構，并進行

3、時域外推，達到了節(jié)省仿真時間、提高計算效率的目的，與LOD-FDTD算法相比，FDTD結合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型客機整機電磁模型，并采用矩陣束方法對仿真結果進行時域外推，從而提高了仿真效率。
　　4、設計了試驗系統(tǒng),編寫了自動測試控制軟件，對B737-300型客機艙內電磁環(huán)境進行實地測試，并將試驗結果與EMPIRE-XCcel軟件仿真結果