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[发明专利]掠海飞行器电磁散射特性快速仿真方法-CN201410010819.6有效
发明人：何姿;陈如山;樊振宏;丁大志 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2014-01-09 - 公布日： 2019-01-15 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种掠海飞行器电磁散射特性快速仿真方法。首先建立物体的离散模型，确定抛物线的轴向为x轴，采用网格对物体沿抛物线的轴向方向进行离散，形成垂直于x轴的若干个切面，确定每个切面所切物体的边界点并判断所有节点的位置；在x轴方向使用CN差分格式获取相邻两个切面间的关系，在y轴、z轴方向采用RPIM构造形函数及空间导数，并且在散射体表面根据入射波和经过海平面反射波的关系方程以及散度方程，联立构造出矩阵方程；依次对各个切面上的节点电场值进行递推，求解最后一个切面和前一个切面的矩阵方程，根据这两个切面的电场值对x轴方向的差分确定磁场，根据互易定理确定雷达散射截面积。本发明能够快速分析半空间环境下的电磁散射特性。
飞行器电磁散射特性快速仿真方法

[发明专利]基于等效原理的区域分解阶数步进时域积分方法-CN201410097181.4有效
发明人：何姿;陈如山;樊振宏;丁大志 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2014-03-14 - 公布日： 2019-01-15 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于等效原理的区域分解阶数步进时域积分方法。步骤如下：求解散射目标与包围该目标的等效面间的相互作用；求解等效面与等效面之间的相互作用，一个等效面上的等效散射电磁流在其他等效面上感应出相应的等效散射电磁流，各个等效面之间通过相互耦合作用不断更新其表面的等效散射电磁流，直至达到稳定状态；根据求得的散射目标与包围该目标的等效面间的相互作用关系以及等效面与等效面之间的相互作用关系，采用迭代法求解出等效面上最终的等效散射电磁流；由等效面上的最终等效散射电磁流，根据互易定理求解出雷达散射截面积。本发明可对多个目标的散射特性进行快速的电磁散射仿真，其实现过程灵活自由，具有很强的实际工程应用价值。
散射等效面电磁流求解等效原理区域分解步进阶数时域包围多个目标散射特性实际工程耦合作用迭代法雷达更新灵活应用自由

[发明专利]基于阶数步进金属目标的宽频带电磁特性快速预估方法-CN201410277268.X有效
发明人： 丁大志;陈如山;樊振宏;何姿 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2014-06-19 - 公布日： 2019-01-04 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于阶数步进金属目标的宽频带电磁特性快速预估方法，步骤如下：将导体目标表面用三角形面元进行剖分离散，从而得到金属目标的时域阶数步进电场积分方程以及磁场积分方程；确定每个三角形面元与其他三角形面元质心之间的距离，根据三角形面元剖分尺寸确定阈值，把任意两个三角形面元的质心距离与该阈值进行比较：当质心距离小于该阈值时，采用传统的矩量法计算阻抗矩阵元素；当质心距离大于阈值时，采用等效偶极子模型法计算阻抗矩阵元素；根据阻抗矩阵，采用迭代法求解出导体表面的散射电流；根据导体表面的散射电磁流，求解出雷达散射截面积。本发明能够加速矩阵的填充，大幅度减少了计算时间，具有很强的实际工程应用价值。
基于步进金属目标宽频电磁特性快速预估方法

[发明专利]高功率电磁脉冲作用下MOSFET电热一体化分析方法-CN201410710215.2有效
发明人： 丁大志;陈如山;樊振宏;曹军;包华广;盛亦军 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2014-11-28 - 公布日： 2018-12-25 - 主分类号： G01R31/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种高功率电磁脉冲作用下MOSFET电热一体化分析方法。该方法首先采用时域谱元法求解漂移‑扩散方程组，求出MOSFET在高功率脉冲作用下瞬时的载流子浓度和电势分布，得出当前时刻的电场强度和电流密度。假设模型内部的热源只有焦耳热源，考虑周围环境温度和热对流的影响，得到当前时刻各点的温度分布。根据温度变化更新载流子迁移率等电场参数。如此反复循环，直到漂移扩散方程组满足收敛精度，此时的电场分布和热分布就是应求的当前时刻MOSFET内部的电热分布。该分析方法对研究MOSFET等半导体器件抗高功率摧毁具有极其重要的现实意义。
功率电磁脉冲作用 mosfet 电热一体化分析方法

[发明专利]一种快速提取金属桁架式天线罩电性能参数的方法-CN201310746586.1有效
发明人：陈如山;樊振宏;丁大志;安玉元 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2013-12-30 - 公布日： 2018-11-27 - 主分类号： G06F19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种快速提取金属桁架式天线罩电性能参数的方法。首先建立天线等效口径面、金属桁架、介质蒙皮的几何模型。其次利用Stratton‑Chu公式计算金属桁架表面上的磁场，并利用物理光学方法计算金属桁架照明区域的感应电流；利用Stratton‑Chu公式计算介质蒙皮内表面处任意点的入射电场和磁场，并计算该点的传输系数，根据入射电场和磁场以及传输系数求得蒙皮外表面的电场和磁场，从而计算外表面的等效电流和等效磁流。最后分别计算金属桁架上的感应电流和介质蒙皮外表面上感应电磁流在观察方向上的远场，并计算增益方向图，从而得到金属桁架式天线罩电性能参数。与现有方法相比，该方法具有精度高，计算速度快的优点。
一种快速提取金属桁架天线罩性能参数方法

[发明专利]一种超宽带宽角紧耦合天线-CN201810222246.1在审
发明人：陈如山;许传栋;丁大志;樊振宏;李猛猛 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-03-19 - 公布日： 2018-10-19 - 主分类号： H01Q1/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种超宽带紧耦合宽角天线，包括多个周期排布的阵列单元，每个阵列单元包括两个相同的偶极子天线、第一介质板、第二介质板、频率选择表面、两个Marchand巴伦、阻性表面、地板以及设置于地板下侧的功分器；偶极子天线上方覆盖频率选择表面，频率选择表面设置在两个介质板之间；偶极子天线的下方为Marchand巴伦，对天线进行平衡馈电。本发明可以实现超宽带宽角的特征，具有低剖面，结构简单，加工方便的优点，能够采用印刷电路技术进行批量生产。
频率选择表面偶极子天线超宽带介质板阵列单元紧耦合巴伦宽角天线地板印刷电路技术加工方便宽角天线平衡馈电周期排布低剖面功分器阻性覆盖生产

[发明专利]基于矩阵泰勒级数展开的电磁分析方法-CN201410623726.0有效
发明人： 丁大志;陈如山;樊振宏;何姿 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2014-11-07 - 公布日： 2018-09-25 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于矩阵泰勒级数展开的电磁分析方法。步骤如下：步骤1，目标建模以及离散，根据分组信息确定强相互作用以及弱相互作用矩阵范围，根据近场信息构造预条件矩阵；步骤2，用强作用矩阵对方程归一化，再将归一化的方程进行泰勒级数展开，待求的散射电流分解为一系列电流累加的形式，通过嵌套求解方法逐渐逼近散射电流，直至达到求解精度；步骤3，利用步骤2得到的散射电流确定目标的雷达散射截面。求解过程中使用稀疏近似逆预条件加速迭代过程，同时使用快速多级子方法加速矩矢乘。本发明方法具有快速收敛的特性。
基于矩阵泰勒级数展开电磁分析方法

[发明专利]计算微波谐振电路时域响应的外推方法-CN201310617627.7有效
发明人： 丁大志;陈如山;樊振宏;牛荣鑫;曾强;盛亦军 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2013-11-27 - 公布日： 2018-09-04 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种计算微波谐振电路时域响应的外推方法。该方法的实现分为两个过程。第一个过程为预处理过程，对三维微波谐振电路结构建模并使用曲六面体剖分，使用时域谱元法数值分析方法计算出前一段时间的响应，并通过改进的模态叠加方法提取出能够准确描述线性系统的一系列重要特征值，这些特征值对应的特征向量用以构成特征向量矩阵；第二个过程即外推计算过程，利用预处理过程最终得到的特征向量矩阵，对时域谱元法描述的线性系统进行特征提取降阶，重新形成一个只包含重要特征的小规模线性系统，该系统的时域外推求解不仅快速而且准确，能够适用于各种具有谐振、损耗与反射结构电磁响应的外推分析。
计算微波谐振电路时域响应方法

[发明专利]飞行器编队瞬态电磁特性时域阶数步进分析方法-CN201410277754.1有效
发明人： 丁大志;陈如山;樊振宏;何姿 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2014-06-19 - 公布日： 2018-09-04 - 主分类号： G01S7/41 文献下载
摘要：本发明公开了一种飞行器编队瞬态电磁特性时域阶数步进分析方法。该方法采用宽频带的时域电磁脉冲作为激励，建立起飞行器编队的时域分析模型；每个飞行器设定为一个求解子区域，将子区域的散射电流等效到包围该子区域的等效面上；各个等效面之间通过相互耦合作用不断更新其表面的等效散射电磁流直至稳定；由等效面上的最终等效散射电磁流求解出雷达散射截面积。本发明可对多个目标进行快速的电磁仿真，可用于分析目标的瞬态电磁特性，其实现过程中入射场展开、等效面相互作用和雷达散射截面的计算均采用了旋转对称体矩量法，加快计算速度的同时也大幅节省内存消耗，时域阶数步进分析方法具有后时稳定性，具有很强的实际工程应用价值。
飞行器编队瞬态电磁特性时域步进分析方法

[发明专利]电大目标电磁散射特性快速降维分析方法-CN201410276441.4有效
发明人：陈如山;樊振宏;丁大志;何姿 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2014-06-19 - 公布日： 2018-07-31 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种电大目标电磁散射特性快速降维分析方法。首先将物体进行面网格离散以及体网格离散，待求的散射方向为抛物线的轴向方向；在沿抛物线的轴向方向上构造若干个切面，每个切面用长方形网格进行离散，对不同物理位置上的网格点添加不同的边界条件；在每个面上采用交替方向隐式差分格式获取相邻两个切面间的关系，最后在散射体表面根据切向电场分量为0的方程以及抛物线方程，联立构造出矩阵方程；依次各个切面上的节点电场值进行递推求解，通过不断更新边界点的信息以及方程的右边向量求解下一个切面上各个离散节点处的电场值。本发明在电大金属目标的电磁散射特性分析中能够节省计算时间以及内存，并且有利于并行求解，具有很强的实际工程应用价值。
电大目标电磁散射特性快速分析方法

[发明专利]一种双频圆极化星载导航天线-CN201410248222.5有效
发明人：陈如山;丁大志;樊振宏;徐娟;颜二国 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2014-06-05 - 公布日： 2018-07-31 - 主分类号： H01Q1/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种双频圆极化星载导航天线。该天线包括五层圆形微带贴片天线，由下到上分别是：空气层、两层介质层、两层泡沫层；两层介质层中间共用金属地板，金属地板开有十字缝隙；两个终端开路的微带线垂直分布于十字缝隙的两侧介质层的上下表面；定向耦合器的直通端口和耦合端口分别接两个终端开路的微带线，两路信号有90°的相位差，来实现圆极化；两个圆形金属贴片分别设于两层泡沫层的上表面，该两个圆形金属贴片的圆心在一条垂直线上。本发明天线可以实现双频、圆极化的特性，且具有体积小、重量轻的优点，能够采用印刷电路技术进行批量生产，而且能够和有源器件及电路集成为单一的模块。
一种双频极化导航天线

[发明专利]一种低高频混合多尺度目标低秩压缩分析方法-CN201711331242.9在审
发明人：李猛猛;余欢;陈如山;樊振宏;丁大志 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2017-12-13 - 公布日： 2018-06-29 - 主分类号： G06T9/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种低高频混合多尺度目标低秩压缩分析方法。方法为：首先提取电磁分析目标的网格文件，设置电磁分析初始条件；然后对所分析的目标网格采用八叉树分组，建立八叉树索引，在相邻层的组之间建立从属关系，按照组尺寸大小把相互作用区域分为低频作用区域、低高频作用区域、高频作用区域；接着对于离散的远相互作用阻抗矩阵，在低频作用区域采用自适应嵌套交叉近似方法，低高频作用区域采用交叉近似‑等效源近似方法，高频作用区域采用嵌套等效源近似方法；最后通过迭代求解得到矩阵方程的解，得到待求得电磁参数。本发明方法具有计算精度高，编程实现简单，低高频计算可以自动切换，计算效率高的优点。
高频作用近似嵌套低频作用电磁分析等效源多尺度低秩初始条件从属关系电磁参数计算效率矩阵方程目标网格网格文件自动切换阻抗矩阵压缩分析树索引相邻层自适应求解迭代编程分组

[发明专利]非均匀介质目标电磁散射的体积分Nystrom分析方法-CN201410016829.0有效
发明人：陈如山;丁大志;樊振宏;陶诗飞 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2014-01-15 - 公布日： 2018-06-12 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种非均匀介质目标电磁散射的体积分Nystrom分析方法。高阶曲四面体单元作为剖分单元被用来模拟物体形状，在每一个四面体内拉格朗日插值多项式作为电流的展开式，并且将高斯积分点作为拉格朗日插值点，保证了体电流表示形式具有高阶精度。针对物体的非均匀特性，仍然可以采用高阶基函数进行分析，高阶基函数的使用使得本发明方法相对于传统的基于SWG基函数的方法，消耗更低的计算内存和更少的计算时间。
非均匀介质散射高阶拉格朗日插值多项式非均匀特性四面体单元表示形式模拟物体剖分单元分析插值点传统的基函数体电流展开式高斯内存四面体内消耗保证

[发明专利]一种宽带宽角双圆极化星载天线-CN201611071637.5在审
发明人：陈如山;马佳葳;孟畅;刘璞玉;樊振宏;丁大志 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2016-11-29 - 公布日： 2018-06-05 - 主分类号： H01Q1/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种宽带宽角双圆极化星载天线。该天线由两片十字交叉放置的线极化双槽Vivaldi天线构成，线极化双槽Vivaldi天线由两个传统的Vivaldi天线并排放置组合而成，天线在双槽天线的中心位置的导体部分交叉。每一片天线由介质板双面印刷金属板构成，辐射单元为指数渐变的金属贴片,在指数渐变金属贴片的侧翼设计有等间隔的矩形状栅格；3dB定向耦合器的直通端口和耦合端口分别通过微带功分器连接两个十字交叉放置的双槽Vivaldi天线终端开路的微带线；两路信号有90°的相位差，以实现圆极化；本发明天线可以实现宽带宽角双圆极化的特性，且具有体积小、重量轻的优点，能够采用印刷电路技术进行批量生产，而且能够和有源器件及电路集成为单一的模块。
天线双槽宽带宽角双圆极化十字交叉星载天线线极化侧翼渐变金属贴片印刷电路技术微带功分器导体并排放置辐射单元金属贴片两路信号双面印刷直通端口耦合端口传统的等间隔介质板金属板矩形状体积小微带线相位差圆极化源器件重量轻渐变栅格开路电路终端生产

[发明专利]天线卫星平台多尺寸、多波段互耦天线的性能预估方法-CN201310661990.9有效
发明人：李猛猛;陈如山;樊振宏;丁大志 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2013-12-06 - 公布日： 2018-05-29 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种天线卫星平台多尺寸、多波段互耦天线的性能预估方法。步骤为：获取卫星模型网格文件，标记感兴趣的天线端口；对卫星模型按照最细层组中离散边的数目进行八叉树分组，索引子层组到父层组、以及父层组到子层组的关系；建立电场积分方程以及与天线馈源对应的右边激励向量，其中离散的积分方程近作用部分采用矩量法，低频作用部分采用多层FFT方法，高频作用部分采用快速多极子方法；采用近场区域构造多分辨稀疏近似逆预条件，多分辨基函数层采用对角预条件，广义RWG基函数层采用稀疏近似逆预条件；通过BiCGStab迭代法求解方程的电流系数，并且根据电流系数求解所标记天线端口之间的互耦矩阵。本发明具有内存占用小、易于并行、效率高的优点。
预条件互耦预估电流系数天线卫星卫星模型多波段父层稀疏子层分辨天线近似矩阵电场积分方程对角标记天线低频作用高频作用积分方程内存占用求解方程区域构造天线端口天线馈源网格文件迭代法多极子基函数矩量法求解多层近场向量索引并行分组