[发明专利]高功率电磁脉冲作用下PIN管可重构天线性能评估方法

摘要

本发明公开了一种高功率电磁脉冲作用下PIN管可重构天线性能的评估方法。该方法采用基于时间步进（MOT）时域积分方法分析高功率电磁脉冲作用下加载PIN二极管的可重构天线的性能。对于PIN管的物理特性描述采用基于时域谱元法分析的半导体物理模型，通过求解漂移‑扩散方程组，得到PIN管内部的载流子分布以及电势分布。本发明将PIN管漂移‑扩散方程合并到基于MOT的时域积分方程中组成一个严格同步的场路耦合求解算法，求解过程采用牛顿迭代方法，这样使PIN二级管与天线之间耦合的分析计算更加一致有效。

主权项

1.一种高功率电磁脉冲作用下PIN管可重构天线性能评估方法，其特征在于步骤如下：第一步，建立PIN管可重构天线的求解模型，天线结构采用三角形对模型进行剖分，得到模型的结构信息，即每个三角形的单元信息；第二步，从麦克斯韦方程方程组出发，确定导体目标的时域电场积分方程；第三步，采用空间上的RWG基函数和时间上的三角时间基函数，对第二步的时域电场积分方程中的表面感应电流进行展开，得到表面感应电流展开表达式；第四步，将第三步的表面感应电流展开表达式代入第二步的时域电场积分方程中，然后对离散形式的时域电场积分方程分别在时间上采用点测试、在空间上采用Galerkin测试，得到系统阻抗矩阵方程；第五步，从半导体漂移‑扩散方程组出发,将所要求解的载流子浓度以及电势在各节点上展开，对半导体漂移‑扩散方程采用伽辽金法测试，利用牛顿迭代法求解得到各节点的载流子以及电势分布,最终求解出PIN管的物理特性；第六步，根据第四步得到的系统阻抗矩阵方程以及第五步得到的PIN管的物理特性，通过场路耦合的思想建立严格同步的场路耦合矩阵方程，然后通过牛顿迭代求解，得到PIN管电流的变化带来的天线导体目标表面的时域电流分布，根据时域电流分布得到目标的电磁特性参数，完成仿真过程。