Aiming at sensitive electronic information system in the real complex electromagnetic environment, this project will be focused on developing field-line coupling model at high frequencies as well as fast algorithm for characterizing system-level electromagnetic environment effects (E3), and some key issues are addressed as follows..(1) By integrating time domain integrated equation (TDIE) with leapfrog alternative direction implicit finite diffference time doman (Leapfrog ADI-FDTD), Calderon precondition, march-on-in-time (MOT) and modified node analysis (MNA) method etc. together, one hybrid computational method will be developed with their advantages exploited greatly, where boundary connection and data exchange among different computational domains will be treated in an appropriate way. .(2) One field-line coupling software, having independent intellectual property right, will also be developed, and it can be implemented for parallel simulation on a high performance computer platform with hundreds of processor cores. .(3) With the self-developed software used, input-output responses of multiple conductor transmission lines, cable network as well as on-chip integrated circuit, in the presence of multiple radiation sources with high power, will be captured together with system-level E3 characterized, which can be further exploited for the design of electromagnetic compatibility and protection of various sensitive systems. .(4) 12-16 high quality papers will be published in some well-known international journals, including 8-10 IEEE Transactions papers, 1-3 software authorities will be applied, 10-14 postgraduates of Zhejiang University and 3 young research scientists of IAPCM will also be trained, respectively.
瞄准敏感电子信息系统中复杂电磁环境的真实物理场景,构建系统级电磁环境效应(E3)中的高频场线耦合物理模型体系;发挥时域积分方程方法、蛙跃交替方向隐式时域有限差分方法、Calderon预条件技术、时间步进技术和改进节点法等方面的综合优势,提出它们在不同区域耦合界面处的数据交换和边界连接技术,实现它们的高效集成与效率提升,支撑数百处理器核高性能计算机平台上的高效并行仿真,开发拥有自主知识产权的系统级E3中高频场线耦合过程仿真软件;揭示多辐射源特别是强电磁脉冲辐射下系统中多导体传输线(互连)、线缆网络及芯片电路中的多输入-多输出响应规律,为敏感系统级E3问题诊断和电磁兼容及防护设计提供技术支撑。.项目拟发表国际著名学术刊物论文12-16篇;申请软件著作权1-3项;培养研究生10-14名;合作培养中物院青年学者3名。
项目针对敏感电子信息系统中复杂电磁环境的真实作用场景,构建了系统级电磁环境效应(E3)中的多尺度、高频场-结构(线)耦合模型,圆满地完成了系统级电磁环境效应中的高频耦合过程分析及应用基础研究。.充分发挥了频域、时域计算电磁学中不同算法优势,恰当地采用不同区域耦合界面处的数据交换和边界连接技术,分别研究和实现了半解析场-交织多导体传输线(TLM)耦合、基于(时域)积分方程方法中的自适应积分(AIM)高频场-结构耦合、基于区域分解(DDM)-预条件(PC)-有限元(FEM)的高频场-结构耦合、基于时域有限差分(Leapfrog-ADI-FDTD)和改进节点法的高频场-结构耦合等一系列算法。.基于实现的不同算法,仿真分析了不同辐射源特别是强电磁脉冲作用下系统中的传输线、不同负载加载的多导体交织线缆、穿舱线缆、屏蔽腔体中多层PCB板、板级传输线网络、通信平台中天线-馈电网络-板级传输线和大型平台上多天线辐射源等系统级多输入-多输出电磁响应过程及耦合规律,为敏感系统级电磁环境效应(E3)预测提供了建模仿真技术支撑。.特别地,自主开发了针对高频场-结构(线)耦合过程的两种大规模并行DDM-PC-FEM和混合FDTD大规模并行算法,已分别集成到中国工程物理研究院的JUMIN高性能计算框架中,支撑了数百至数万处理器核的大规模并行数值模拟。.研究成果已在国际学术刊物中发表论文12篇(IEEE刊物论文11篇)、发表国际学术会议论文7篇,荣获亚-太电磁兼容学术会议(2016 AP-EMCS)最佳学生论文奖1项;获得了软件著作权3项;培养研究生15名、合作培养中物院青年学者2名;组办了相关国际、国内学术会议和研讨会4次。
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数据更新时间:2023-05-31
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