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CSP结构半导体激光器二维稳态数值模拟

南京航空航天大学学报 2003年第4期35卷 378-383页

作者：周永刚牛臻弋徐金平南京航空航天大学信息科学与技术学院南京210016 东南大学毫米波国家重点实验室南京210096

采用二维有限差分法对一个 Ga As/ Ga Al As CSP结构半导体激光器在稳态条件下的电、光特性进行了数值模拟。在电模型的分析中 ,以静电势、电子浓度和空穴浓度为基本变量 ,采用 Gummel方法迭代求解三个电方程。利用与电方程求解中同样... 详细信息

采用二维有限差分法对一个 Ga As/ Ga Al As CSP结构半导体激光器在稳态条件下的电、光特性进行了数值模拟。在电模型的分析中 ,以静电势、电子浓度和空穴浓度为基本变量 ,采用 Gummel方法迭代求解三个电方程。利用与电方程求解中同样的差分网格 ,运用有限差分法对光波动方程进行求解 ,其中模式传播常数采用广义横向谐振法和变分原理结合的方法求取。通过电、光方程的完全自洽迭代过程 ,得到了完整的光、电特性。在此基础上 ,对因制造工艺不完善带来器件特性的变化进行了分析。数值结果与有关文献的结果一致 ,验证了数值模拟的正确性。

关键词：半导体激光器数值模拟有限差分法 CSP结构光子速率

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求解复杂载体天线辐射问题的近场预条件技术

电波科学学报 2006年第4期21卷 541-547页

作者：牛臻弋徐金平东南大学毫米波国家重点实验室江苏南京210096

提出了一种近场预条件技术与LDU分解法相结合的新技术,用于加速矩量法(MoM)分析复杂载体上线天线辐射问题中线性方程组的迭代求解。通过LDU分解可将系数矩阵中表示载体上单元相互作用的具有对角占优特性的子阵分离出来,构造一个矩阵分... 详细信息

提出了一种近场预条件技术与LDU分解法相结合的新技术,用于加速矩量法(MoM)分析复杂载体上线天线辐射问题中线性方程组的迭代求解。通过LDU分解可将系数矩阵中表示载体上单元相互作用的具有对角占优特性的子阵分离出来,构造一个矩阵分解形式的预条件阵。结合广义最小留数(GMRES)法,分别对装载在两个简单形体和一架大型飞机模型上的线天线的辐射问题进行了求解。数值结果表明,该方法可大大加快线性方程组迭代求解的收敛速度,提高分析计算效率。

关键词：预条件器矩量法快速多极子方法线天线复杂载体 GMRES

PO-MoM结合近场预条件技术分析复杂载体上线天线辐射特性

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东南大学学报（自然科学版） 2005年第4期35卷 514-518页

作者：牛臻弋王文博徐金平东南大学毫米波国家重点实验室南京210096

提出了一种将近场预条件技术与物理光学矩量法(POMoM)相结合的新技术,并应用于分析电大尺寸复杂载体上线天线的辐射问题.根据POMoM方法导出系数矩阵元素的物理意义,忽略PO区的影响,构造出一个稀疏化系数矩阵的近似阵.采用LDU分解和简化... 详细信息

提出了一种将近场预条件技术与物理光学矩量法(POMoM)相结合的新技术,并应用于分析电大尺寸复杂载体上线天线的辐射问题.根据POMoM方法导出系数矩阵元素的物理意义,忽略PO区的影响,构造出一个稀疏化系数矩阵的近似阵.采用LDU分解和简化的分块Gauss消元算法,快速构造出一个矩阵分解形式的预条件阵.将该预条件阵用于预条件广义最小留数(GMRES)法迭代求解线性方程组,对一个复杂金属载体上的线天线辐射问题进行了分析,验证了此方法的有效性和正确性.在此基础上,计算了一个尺度与真实尺寸相当的舰船模型上超短波天线的远场辐射特性.数值结果表明,采用该技术可以快速有效地分析舰船、飞机等真实移动平台上线天线的辐射特性.

关键词：预条件 PO—MoM 复杂载体线天线 GMRES

FAFFA加速的PO-MM研究复杂金属载体上线天线电磁特性

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电子学报 2003年第Z1期31卷 2045-2049页

作者：华夷和徐金平牛臻弋南京航空航天大学信息科学与技术学院江苏南京210016 东南大学毫米波国家重点实验室江苏南京210096

本文提出了一种快速远场近似 (FAFFA)加速的混合物理光学矩量法 (PO MM) ,利用FAFFA加速计算矩阵方程中的矩阵矢量积 ,明显提高了计算效率 .对物体表面上的远场组之间的耦合作用推导出了一组简洁的计算公式 ,并分析了计算复杂度 .复... 详细信息

本文提出了一种快速远场近似 (FAFFA)加速的混合物理光学矩量法 (PO MM) ,利用FAFFA加速计算矩阵方程中的矩阵矢量积 ,明显提高了计算效率 .对物体表面上的远场组之间的耦合作用推导出了一组简洁的计算公式 ,并分析了计算复杂度 .复杂金属组合体上线天线输入导纳、互导纳和方向性图的计算结果与文献结果一致 .利用该方法分析计算了一个舰船模型上线天线的电磁特性 .

关键词：快速远场近似混合物理光学-矩量法复杂载体线天线电磁特性

一种快速计算电磁各向异性介质目标RCS的新方法

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南京航空航天大学学报 2012年第4期44卷 570-574页

作者：邓小乔李茁牛臻弋顾长青南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016

从电磁理论中的体等效原理出发,推导了任意电磁各向异性介质目标电磁散射的体积分方程。在此基础上,由SWG基函数和伽略金法建立其矩阵方程。在迭代求解过程中,应用了快速计算阻抗元素的等效偶极子法和加速矩阵向量积的快速偶极子法两种... 详细信息

从电磁理论中的体等效原理出发,推导了任意电磁各向异性介质目标电磁散射的体积分方程。在此基础上,由SWG基函数和伽略金法建立其矩阵方程。在迭代求解过程中,应用了快速计算阻抗元素的等效偶极子法和加速矩阵向量积的快速偶极子法两种快速算法,有效地降低了传统矩量法计算电磁各向异性介质目标RCS的时间。同时,在快速偶极子法中,远场组间互阻抗元素无需显式计算,并且形式简单的聚集、转移和发散函数可现用现算,从而大量节省了计算机内存。数值仿真结果表明:本文使用的方法在分析电磁各向异性介质目标的电磁散射特性中是非常有效的,不仅有高的计算效率和低的内存需求,而且有良好的数值精度。

关键词：快速偶极子方法等效偶极矩方法电磁各向异性介质电磁散射

稀疏化递归Cholesky分解预条件技术加速PO-MoM迭代求解

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应用科学学报 2006年第5期24卷 479-484页

作者：牛臻弋徐金平东南大学毫米波国家重点实验室江苏南京210096

提出了一种新的稀疏化递归Cholesky分解预条件技术,并应用于加速物理光学和矩量法(PO-MoM)混合方法分析大型复杂载体上线天线的辐射问题.基于积分方程积分核的物理意义,忽略MoM区与PO区的耦合,构造出一个PO-MoM混合方法系数矩阵的稀疏... 详细信息

提出了一种新的稀疏化递归Cholesky分解预条件技术,并应用于加速物理光学和矩量法(PO-MoM)混合方法分析大型复杂载体上线天线的辐射问题.基于积分方程积分核的物理意义,忽略MoM区与PO区的耦合,构造出一个PO-MoM混合方法系数矩阵的稀疏近似阵.然后采用Cholesky分解方法将该稀疏阵的逆阵进行递归分解,得到一个矩阵连乘形式的预条件阵.将该预条件阵用于预条件广义最小留数(GMRES)法迭代求解线性方程组,应用该技术对卫星和舰船两个电大尺寸复杂载体模型上天线辐射问题进行了求解.结果表明,采用这种新的预条件技术可以大大加快方程组迭代求解的收敛速度,明显提高计算效率.

关键词： Cholesky分解预条件物理光学和矩量法线天线复杂载体

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金属介质混合目标散射分析的快速偶极子法

电子与信息学报 2011年第11期33卷 2790-2794页

作者：陈新蕾邓小乔李茁牛臻弋顾长青南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016

基于等效偶极矩法,该文利用快速偶极子法用于快速计算金属介质混合目标的电磁散射。通过分组技术和简单的泰勒级数展开,将远场组之间的矩阵向量积自然地转化为聚集-转移-发散的形式,实现了矩阵向量积的快速计算。另一方面,由于远场组之... 详细信息

基于等效偶极矩法,该文利用快速偶极子法用于快速计算金属介质混合目标的电磁散射。通过分组技术和简单的泰勒级数展开,将远场组之间的矩阵向量积自然地转化为聚集-转移-发散的形式,实现了矩阵向量积的快速计算。另一方面,由于远场组之间的互阻抗元素不用存储,大大降低了内存消耗。在仿真分析中,为了进一步快速计算近场组中的互阻抗元素,还采用了等效偶极矩法。数值结果表明该方法具有较高的计算效率和令人满意的数值精度。

关键词：电磁散射体面积分方程等效偶极矩法快速偶极子法

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电各向异性介质目标散射分析的快速偶极子法

系统工程与电子技术 2011年第11期33卷 2368-2371页

作者：陈新蕾邓小乔牛臻弋李茁顾长青南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016

提出一种求解电场体积分方程的快速算法——快速偶极子法(fast dipole method,FDM),并用其求解了三维非均匀电各向异性介质目标的电磁散射问题。该方法基于等效偶极矩法(equivalent dipole-momentmethod,EDM)和Schaubert-Wilton-Glisson... 详细信息

提出一种求解电场体积分方程的快速算法——快速偶极子法(fast dipole method,FDM),并用其求解了三维非均匀电各向异性介质目标的电磁散射问题。该方法基于等效偶极矩法(equivalent dipole-momentmethod,EDM)和Schaubert-Wilton-Glisson(SWG)基函数。在EDM中,将SWG基函数的体元对用偶极子等效,加快了阻抗矩阵元素的计算速度,但是并不能降低内存需求和矩阵求解时间。快速偶极子法通过简单的泰勒级数展开将阻抗矩阵元素的计算自然地转化为聚集-转移-发散的过程,有效地缓解了矩阵求解时间和内存消耗的矛盾。数值结果表明该方法的高效性以及令人满意的数值精度。

关键词：快速偶极子方法等效偶极矩方法体积分方程各向异性介质电磁散射

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孔缝腔体内传输线负载上最大感应电流的研究

电波科学学报 2015年第2期30卷 328-332页

作者：顾长青王斌李茁牛臻弋曹丽霞林志斌南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016

应用多端口网络理论,把孔缝屏蔽腔和腔内传输线一起等效成多天线系统,基于天线的互易定理,提出了快速预测孔缝屏蔽腔内多导体传输线负载上的最大感应电流的方法.由于避免了孔缝屏蔽腔内传输线负载上感应电流的直接全波分析,计算效率显... 详细信息

应用多端口网络理论,把孔缝屏蔽腔和腔内传输线一起等效成多天线系统,基于天线的互易定理,提出了快速预测孔缝屏蔽腔内多导体传输线负载上的最大感应电流的方法.由于避免了孔缝屏蔽腔内传输线负载上感应电流的直接全波分析,计算效率显著提高.文中计算了矩形屏蔽机箱上开孔尺寸与形状、机箱大小、传输线在机箱内位置等参数改变下屏蔽机箱内传输线负载上的最大感应电流响应.与直接全波仿真结果比较,验证了方法的有效性.

关键词：孔缝屏蔽腔传输线互易定理最大感应电流