[发明专利]一种预测开孔腔体谐振点频率的快速算法

权利要求书

1.一种预测开孔腔体谐振点频率的快速算法，其特征在于，将腔体表面的开孔等效为在腔体内部嵌入一个微扰物，根据腔体内部存在微扰物时的偏移频率和封闭腔体的谐振点频率计算开孔腔体的电磁谐振点频率；

所述的快速算法包括以下步骤：

S1、确定开孔模型的计算参数；

S2、选取电磁谐振点的模式，并确定在该电磁谐振点模式下开孔等效微扰物的尺寸；

S3、计算在步骤S2得到的电磁谐振点模式下的开孔等效微扰物处的电场和磁场；

S4、根据步骤S2和S3得到的数据计算腔体内部存在开孔等效微扰物时的偏移频率Δf；

S5、根据步骤S1确定的计算参数计算封闭腔体的谐振点频率f₀；

S6、根据S4得到的偏移频率和S5得到的封闭腔体谐振点频率计算开孔腔体的电磁谐振点频率f。

2.根据权利要求1所述的预测开孔腔体谐振点频率的快速算法，其特征在于，所述的步骤S1需要确定的计算参数包括腔体尺寸(a,b,d)，开孔尺寸(l,w)，以及开孔位置(X,Y)。

3.根据权利要求2所述的预测开孔腔体谐振点频率的快速算法，其特征在于，所述的步骤S2的具体操作方法为：开孔等效微扰物的X轴和Y轴尺寸参数分别与开孔的X轴和Y轴尺寸参数l、w相等，开孔等效微扰物的Z轴尺寸参数u等效于该模式下谐振点发生时电场线切割开孔尺寸的有效长度。

4.根据权利要求3所述的预测开孔腔体谐振点频率的快速算法，其特征在于，所述的步骤S3的具体操作方法为：所述的电磁谐振点的模式包括TE和TM两种谐振模式，对于TE模式的谐振，开孔等效微扰物处的电场和磁场计算方法为：

Ex=jωμkc2(nπb)Hmnpcos(mπax)sin(nπby)sin(pπdz)Ey=-jωμkc2(mπa)Hmnpsin(mπax)cos(nπby)sin(pπdz)Ez=0Hx=-1kc2(mπa)(pπl)Hmnpsin(mπax)cos(nπby)cos(pπdz)Hy=-1kc2(nπb)(pπl)Hmnpcos(mπax)sin(nπby)cos(pπdz)Hz=Gmnpcos(mπax)cos(nπby)sin(pπdz)---(1)]]>

对于TM模式的谐振，开孔等效微扰物处的电场和磁场计算方法为：

Ex=-1kc2(mπa)(pπl)Emnpcos(mπax)sin(nπby)sin(pπdz)Ey=-1kc2(nπb)(pπl)Emnpsin(mπax)cos(nπby)sin(pπdz)Ez=Emnpsin(mπax)sin(nπby)cos(pπdz)Hx=jωϵkc2(nπb)Emnpsin(mπax)cos(nπby)cos(pπdz)Hy=-jωϵkc2(mπa)Emnpcos(mπax)sin(nπby)cos(pπdz)Hz=0---(2)]]>

其中，k_c为截止波数，其表达式为：

kc=(mπa)2+(nπb)2]]>

其中，(x，y，z)为微扰物的体心点的坐标，m，n，p分别为腔体尺寸对应的谐振模式，μ为腔体磁导系数，ω为谐振点角频率，ε为腔体介电常数。