[发明专利]一种预测微放电阈值的共形边界电磁场插值方法

摘要

本发明公开了一种预测微放电阈值的共形边界电磁场插值方法。采用的技术方案为：首先对微波部件几何结构进行离散剖分以构成相应的Yee网格，然后从3D建模软件/电磁模拟软件中导出三角面片边界信息，从电磁模拟软件中输出频域电磁场，根据电场分量存储位置分别构建3套独立的电场六面体网格，根据磁场分量存储位置分别构建3套独立的磁场六面体网格，根据三角面片边界信息对Yee网格进行标识，结合共形网格标识将导出的频域电磁场通过线性外推算法分别计算介质/金属内部区域以及共形边界网格中场网格节点上的电磁场值，并采用电磁场线性内插算法计算粒子所在位置处电磁场，进而获得粒子运动轨迹的精确计算，实现复杂微波部件微放电阈值快速准确预测。

主权项

1.一种预测微放电阈值的共形边界电磁场插值方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采用三维建模软件/电磁模拟软件建立待求微波部件模型，然后通过电磁模拟软件求解微波部件中的电磁场分布；步骤2，将3D微波部件几何结构进行离散剖分以构成电磁场计算的交错对偶网格体系，即Yee网格，该网格单元形状为六面体；步骤3，从3D建模软件/电磁模拟软件中导出的三角面片边界信息采用STL文件格式进行存储，从电磁模拟软件中输出的电场分量放置在Yee网格单元各棱的中间，平行于各棱；磁场分量放置在Yee网格单元各面的中心，平行于各面的法线；同时，根据电场分量存储位置分别构建3套独立的电场六面体网格E_xGrid、E_yGrid、E_zGrid，根据磁场分量存储位置分别构建3套独立的磁场六面体网格B_xGrid、B_yGrid、B_zGrid；步骤4，根据三角面片边界信息对Yee网格单元Grid[x][y][z]进行标识以确定共形网格单元网格坐标值；步骤5，结合步骤3中输出的频域电磁场，采用电磁场外推算法分别计算介质/金属区域内以及共形网格中场网格E_xGrid、E_yGrid、E_zGrid、B_xGrid、B_yGrid、B_zGrid节点上的电磁场值；步骤6，按照初始设置的粒子加载区域开始向空间区域内加载宏粒子；步骤7，计算粒子运动轨迹并判断粒子是否到达边界，然后通过二次电子发射模型确定出射电子数目和速度；步骤8，判断是否到达仿真时间，若没有则继续进行微放电过程模拟，否则根据粒子数目曲线历史变化趋势判断是否发生微放电，从而获得该微波器件的微放电阈值。