射频系统强电磁脉冲效应高效时域建模方法研究

批准号:
61871228
项目类别:
面上项目
资助金额:
67.0 万元
负责人:
丁大志
依托单位:
学科分类:
F0119.电磁场与波
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
李敏、谷继红、赵颖、赵海燕、陈士涛、王林、卞雨谦、杜晓凤、张腾月
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中文摘要
针对强电磁脉冲对多尺度射频系统的影响,开展强电磁脉冲效应场-线-路耦合高效时域建模方法研究与实验研究,包括:提出基于时域不连续伽辽金体面积分方程方法实现对电大尺寸及多尺度的射频系统中电磁脉冲效应问题的分析;提出基于时域不连续伽辽金谱元法和积分方程方法的混合方法实现对物理模型的半导体器件及电路电磁场、热场一体化计算分析;采用量子修正与全量子方法开展纳米尺度半导体器件中的多物理场与多尺度建模计算研究;并开展强电磁脉冲对射频系统的前门和后门耦合实验验证;最终建立高效的强电磁脉冲对多尺度射频系统效应的时域分析平台,为强电磁脉冲环境下射频系统电磁防护提供支撑。
英文摘要
In view of the effect on multi-scale radio frequency system under the strong electromagnetic pulse, we will carry out the time domain modeling research, which is based on the novel time domain hybrid method of coupling field, the transmission line and the circuit, and the experimental research. These researches are including: the analysis of electromagnetic pulse effect on the electrically large and multi-scaled objects based on the discontinuous Galerkin technology in the time domain volume-surface integral equations; the electro-thermal analysis of the physical model of semiconductor devices and circuits by use of the time domain discontinuous Galerkin hybrid method based on time domain spectral element and integral equations method ; the research of multi-physical fields and multi-scale modeling using the quantum correction model and the full quantum method for nanoscale semiconductor devices; and the front and the back door coupling experiment of the radio frequency system under strong electromagnetic pulse. Eventually, we will establish efficient analysis platform upon strong electromagnetic pulse effect on multi-scale radio frequency system, to provide the theoretical support for the electromagnetism defend of the radio frequency system located in electromagnetic pulse environment.
当前电磁环境日趋复杂,不仅包括雷电、静电放电等自然电磁辐射,又有强烈的人为干扰源,如大功率雷达、电子干扰设备、超宽带、强电磁辐射干扰机激发的强电磁辐射。各类自然和人为因素所产生的强电磁环境,必将严重地危及电子、信息化装备和人员安全。本项目针对强电磁脉冲对射频系统的影响,从器件级、组件级、系统级研究不同电磁辐射环境对射频系统的影响机理。提出了电大多尺度复杂射频系统电磁效应的高效时域分析方法,研究了强电磁脉冲对复杂射频系统的前后门耦合效应,解决了电大多尺度复杂射频系统中的电磁结构、传输线结构和敏感电路的场-线-路耦合分析时域建模方法计算效率低的难题,实现多尺度射频系统瞬态电磁特性的高效分析;提出了微米级至纳米级的强电磁脉冲半导体元器件多物理场建模方法,解决了纳米半导体及器件内部量子效应分析计算复杂度高的难题,实现系统内部器件及电路结构中电信号与温度的时空分布的快速获取;提出展基于物理模型的半导体器件及集成电路的电磁场、热场一体化建模方法,解决了基于物理模型的半导体器件及电路电磁场、热场耦合分析效率低的难题,认识并解决了射频系统内部电路及器件中电热相互耦合、相互影响的本质与内在规律,实现强电磁脉冲对典型器件作用物理过程与干扰损伤的机理高效准确分析。最终开展了试验验证研究,建立了具有自主知识产权的射频系统电磁辐射效应多物理场特性分析建模与系统仿真的软件模块,为强电磁脉冲环境下射频系统的电磁防护设计提供可靠的理论依据和分析手段。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.13443/j.cjors.2019111601
发表时间:2020
期刊:电波科学学报
影响因子:--
作者:丁大志;成爱强;王林;张天成;陈如山
通讯作者:陈如山
A C-band 370W MMIC high-power PIN limiter with heterogeneous integration
异构集成的C频段370W MMIC大功率PIN限幅器
DOI:--
发表时间:2022
期刊:MICROWAVE AND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS
影响因子:1.5
作者:戴洲;李春雨;闫俊达;Jiayun Dai;张天成;包华广;丁大志
通讯作者:丁大志
A Band-Notched Antenna With Two Radiation Zeros Using Grounded Coplanar Waveguide Filter for 2.4/5GHz WLAN Applications
用于 2.4/5GHz WLAN 应用的带两个辐射零点的带隙天线,使用接地共面波导滤波器
DOI:10.3389/fphy.2021.769949
发表时间:2021
期刊:Frontiers in Physics
影响因子:3.1
作者:Min Li;Feng Xu
通讯作者:Feng Xu
Transient ElectroThermal Analysis of a Common Source Amplifier Circuit with a Physics-based MOSFET Model
使用基于物理的 MOSFET 模型对共源放大器电路进行瞬态电热分析
DOI:--
发表时间:2019
期刊:APPLIED COMPUTATIONAL ELECTROMAGNETICS SOCIETY JOURNAL
影响因子:0.7
作者:Tao Pan;Dazhi Ding;Hanxiang Li;Xiaolin Cheng
通讯作者:Xiaolin Cheng
An Electromagnetic-Plasma Fluid Model Simulation of Waveguide Plasma Limiter Filled With Different Easily Ionized Inert Gas
填充不同易电离惰性气体的波导等离子体限制器的电磁等离子体流体模型模拟
DOI:10.1109/tps.2022.3205968
发表时间:2022-10
期刊:IEEE Transactions on Plasma Science
影响因子:1.5
作者:王林;唐名明;包华广;丁大志
通讯作者:丁大志
基于新型微波感知系统的食品质量与安全在线评估及检测方法研究
- 批准号:32261133623
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:200.00万元
- 批准年份:2022
- 负责人:丁大志
- 依托单位:
动态海面目标电磁散射特性认知与识别技术研究
- 批准号:--
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:304万元
- 批准年份:2019
- 负责人:丁大志
- 依托单位:
超大规模集成电路的高效电磁建模和仿真技术研究
- 批准号:61171041
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:丁大志
- 依托单位:
分层介质中复杂目标电磁特性的快速精确分析
- 批准号:60701005
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:丁大志
- 依托单位:
国内基金
海外基金
