[发明专利]一种带有电磁色散的超材料仿真方法及装置

权利要求书

1.一种带有电磁色散的超材料仿真方法，其特征在于，所述带有电磁色散的超材料仿真方法包括：

获取麦克斯韦旋度方程；所述麦克斯韦旋度方程包括：

当所述麦克斯韦旋度方程使用时，转化为：

其中，

E为电场强度，单位为V/m；

D为电通量密度，单位为C/m²；

H为磁场强度，单位为A/m；

B为磁通量密度，单位为Wb/m²；

J为电流密度，单位为A/m²；

J_m为磁流密度，单位为V/m²；

改变所述麦克斯韦旋度方程，以将各个方程进行等量纲变换，从而获得等量纲方程组，包括：

令所述麦克斯韦旋度方程中的并代入所述麦克斯韦旋度方程中，从而获取所述等量纲方程组；

所述等量纲方程组为：

通过等量纲方程组，采用时域有限差分法对带有电磁色散的超材料进行模拟仿真计算，包括：

设置超材料的材料参数；

设置时域有限差分法的稳定性条件；

设置激励源形式；

设置仿真吸收边界条件；

根据所述超材料的材料参数、时域有限差分法的稳定性条件、激励源形式以及吸收边界条件形式，通过等量纲方程组，采用时域有限差分法对带有电磁色散的超材料进行模拟仿真计算。

2.如权利要求1所述的带有电磁色散的超材料仿真方法，其特征在于，所述超材料的材料参数包括介电系数、磁导系数、介导率以及电导率。

3.如权利要求2所述的带有电磁色散的超材料仿真方法，其特征在于，所述超材料的吸收边界包括Mur吸收边界以及完美匹配层PML介质吸收边界。

4.如权利要求3所述的带有电磁色散的超材料仿真方法，其特征在于，所述超材料的发射形式选择时谐场作为激励源。

5.一种带有电磁色散的超材料仿真装置，其特征在于，所述带有电磁色散的超材料仿真装置包括：

获取模块，所述获取模块用于获取麦克斯韦旋度方程；所述麦克斯韦旋度方程包括：

当所述麦克斯韦旋度方程使用时，转化为：

其中，

E为电场强度，单位为V/m；

D为电通量密度，单位为C/m²；

H为磁场强度，单位为A/m；

B为磁通量密度，单位为Wb/m²；

J为电流密度，单位为A/m²；

J_m为磁流密度，单位为V/m²；

等量纲变换模块，所述等量纲变换模块用于改变所述麦克斯韦旋度方程中的旋度方程，以将各个方程进行等量纲变换，从而获得等量纲麦克斯韦旋度方程；

令所述麦克斯韦旋度方程中的并代入所述麦克斯韦旋度方程中，从而获取等量纲方程组；

所述等量纲方程组为：

仿真模块，所述仿真模块用于通过等量纲方程组，采用时域有限差分法对带有电磁色散的超材料进行模拟仿真计算；

所述模拟仿真计算包括：

设置超材料的材料参数；

设置时域有限差分法的稳定性条件；

设置激励源形式；

设置仿真吸收边界条件；

根据所述超材料的材料参数、时域有限差分法的稳定性条件、激励源形式以及吸收边界条件形式，通过等量纲方程组，采用时域有限差分法对带有电磁色散的超材料进行模拟仿真计算。

6.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任一项所述的带有电磁色散的超材料仿真方法。

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时能够实现如权利要求1至4中任一项所述的带有电磁色散的超材料仿真方法。