[发明专利]一种虚拟时域有限差分的瞬变电磁发射源加载方法

权利要求书

1.一种虚拟时域有限差分的瞬变电磁发射源加载方法，其特征在于：其方法如下所述：

步骤一、基于波场变换技术，先获得扩散场的麦克斯韦方程组的双曲表达形式，构造虚拟介电常数，定义虚拟波动场和扩散场的角频率关系，采用傅里叶变换得到了虚拟波动场中的控制方程表达式；

步骤二、基于时域有限差分方法，采用三维Yee氏网格对计算区域进行空间上的离散，根据时域有限差分数值计算的稳定性条件，确定时间步长，对各个网格进行电性参数的设置和赋值；

步骤三、在虚拟波动场中，选用一阶高斯脉冲的导数作为虚拟发射源的信号，根据不同的瞬变电磁工作装置，对发射回线或者接地导线，进行电偶极子离散，采用软源和电偶极子叠加的方式对瞬变电磁发射装置在有限差分网格上进行模拟；

步骤四、对虚拟发射源信号进行参数设置，进行三维模型的电场和磁场的迭代计算，加载边界条件，完成虚拟波动场中时间域的电磁场数值计算；

步骤五、计算结束后，采用类傅里叶变换，将虚拟波动场中的电磁响应结果以及虚拟发射源信号恢复到真实的扩散场频率域；

步骤六、在真实的扩散场频率域中，根据数值信号处理原理，求得格林函数，对格林函数进行环路或者线性积分，得到电磁数值模拟的脉冲响应；

步骤七、对电磁数值模拟的脉冲响应进行频谱构造，进行常规的傅里叶变换，就得到了瞬变电磁数值模拟结果。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟时域有限差分的瞬变电磁发射源加载方法，其特征在于：所述的步骤一中，根据波场变换理论，通过构造虚拟介电常数，如式(1)所示，定义虚拟波动场和扩散场的角频率对应关系，如式(2)所示，利用傅里叶变换得到了虚拟波动场中的控制方程，如式(3)和(4)所示：

σ(x)＝2ω₀ε'(x)(1)

ω′=(i+1)ωω0---(2)]]>

-▿×H′(x,t′)+ϵ′(x)∂t′E′(x,t′)=-J′(x,t′)---(3)]]>

▿×E′(x,t′)+μ∂t′H′(x,t′)=-K′(x,t′)---(4)]]>

σ表示的是电导率，在各向同性介质中被认为是个标量常数，ω是真实扩散场中的角频率，ω₀是一个比例伸缩系数，ω'是虚拟波动场中的角频率，E'(t)和H'(t)分别表示虚拟波动场中的电场和磁场分量，J'(t)和K'(t)分别表示的是虚拟波动场中的电流源和磁流源。