[发明专利]一种提高电波传播预测精度的高阶迭代方法

权利要求书

1.一种提高电波传播预测精度的高阶迭代方法，其特征在于：所述的方法包括步骤如下：

S1：根据麦克斯韦方程组，推导得到电波传播在三维直角坐标系下的抛物方程；

S2：以x方向为电波传播方向，将辅助函数引入抛物方程中，得到具有微分算子的第一方程；

S3：对第一方程中的微分算子进行FD近似，化简得到CN-PE求解方程；

S4：将CN-PE求解方程进行四阶的差分近似、引入迭代系数、分裂，求解得到三维抛物方程的高阶迭代方法的计算式，根据该计算式预测电波传播。

2.根据权利要求1所述的提高电波传播预测精度的高阶迭代方法，其特征在于：所述的抛物方程为

其中，ψ表示水平极化或垂直极化下的电场或磁场，n₀是折射率，k₀为波数，y和z为与传播方向垂直的两个方向上的坐标值。

3.根据权利要求2所述的提高电波传播预测精度的高阶迭代方法，其特征在于：所述的辅助函数为

4.根据权利要求3所述的提高电波传播预测精度的高阶迭代方法，其特征在于：将式(2)代入式(1)，得到第一方程如下：

5.根据权利要求4所述的提高电波传播预测精度的高阶迭代方法，其特征在于：所述的CN-PE求解方程的表达式如下：

其中，为计算位置的场强值；i，j，k代表x，y，z方向上对应网格点位置，

6.根据权利要求5所述的提高电波传播预测精度的高阶迭代方法，其特征在于：步骤S4，将将CN-PE求解方程进行四阶的差分近似，得到：

两边同时乘以：

得

其中，为计算位置的场强值；i，j，k代表x，y，z方向上对应网格点位置，

7.根据权利要求6所述的提高电波传播预测精度的高阶迭代方法，其特征在于：结合以下简写方式：

将(9)改写成：

式中，Q、T为(9)中各部分多项式的简写参数符号，n为迭代的次数。

8.根据权利要求7所述的提高电波传播预测精度的高阶迭代方法，其特征在于：对式(11)展开得：

再进行分裂：

式(13)、式(14)即为求解三维抛物方程的高阶迭代方法的计算式，根据该计算式预测电波传播。

9.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述的处理器执行所述的计算机程序时，实现如权利要求1～8任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述的计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1～8任一项所述的方法的步骤。