基于三角矢量基函数矩量法的载体天线结构网格划分方法

摘要

本发明公开了一种基于三角矢量基函数矩量法的载体天线结构网格划分方法，主要解决现有网格划分不满足三角矢量基函数矩量法的要求、不能准确控制网格尺寸、未将曲率不连续处细划分及生成均匀网格需多次迭代的问题。其划分步骤是对载体天线模型，首先将各面片进行边缘离散；其次在不考虑天线的情况下将各个面片初步网格划分并生成均匀网格；然后对天线连接点处网格微调并以每个天线连接点为中心构造一个正六边形，最后对该正六边形和处于以天线连接点为公共顶点的所有三角形进行求差分割，得到满足三角矢量基函数矩量法要求的三角化网格。本发明具有可靠、运算速度快、生成网格均匀、单元形状质量好的优点，可用于载体天线结构的电磁计算。

主权项

一种基于三角矢量基函数矩量法的载体天线结构网格划分方法，包括如下步骤：(1)对于包括三角形和四边形面片的顶点对顶点载体结构每个面片进行边缘离散；(2)不考虑天线，对边缘离散后的三角形或四边形面片进行初步网格划分：2a)根据边缘离散结果生成初始波，以初始波中一边为活动边记为AB，活动边前一点为上行点记为C，后一点为下行点记为D；2b)当上行点，下行点或者初始波上其他点与活动边连接所成三角形满足：各边边长均小于kλ，三顶点为逆时针方向排列，且内部不包含其它点这三个条件时，按逆时针方向连接该点与活动边端点生成三角形，并更新初始波；否则执行步骤2c)生成新点生成网格并更新初始波，其中k＝0.125称为约束系数，λ为电磁波波长；2c)分别以上行点C及与上行点不相邻的活动边的端点B为圆心，另一端点记为A，以kλ为半径作圆，求出两个圆的两个交点，若交点与点A、B、C形成的图形为凸四边形，则交点保留记为I，否则交点舍去，在AI上寻找一点H，使得AH＝(AB+AC)/2，若AH＞AI，则取I点为新点，否则取H为新点，按逆时针方向连接新点与点A、B，新点与点A、C生成两个三角形；2d)如果上行点与下行点为同一点，则划分结束，否则以已更新的初始波作为新的初始波重复步骤2b)～2c)；2e)如果对初始波中任意边为活动边按照上述方法都无法完成网格划分，则按照2c)的方法计算出一个新点H，连接AH，AH必与已生成的某三角形有交点，求出该交点G，分别连接G与A、B、C点及G所在边相对的另一个顶点，生成4个新的三角形，更新初始波，转2b)，直至全部划分结束；(3)不考虑天线，对初步网格划分后的每个处于三角形或四边形面片内的网格顶点，计算出所有以该顶点为公共点的三角形形成的多边形的质心，用该质心代替原顶点，得到均匀的网格，质心计算公式如下： x C = Σ i = 1 n s i x ci Σ i = 1 n s i , y C = Σ i = 1 n s i y ci Σ i = 1 n s i , z C = Σ i = 1 n s i z ci Σ i = 1 n s i 其中(xC，yC，zC)为包含顶点的三角形包络形成的多边形的质心坐标，n是包络多边形中的三角形个数，(xCi，yCi，zCi)为包络中第i个三角形的质心坐标，Si为相应的三角形的面积，i＝1，2，…，n；(4)对步骤(3)得到的均匀网格再进行局部微调，使得每个天线连接点处于若干个三角形单元的公共顶点；(5)以每个天线连接点为中心构造一个正六边形，使得天线连接点处于六个正三角形的公共顶点，对该正六边形和以天线连接点为公共顶点的所有三角形进行求差分割。