周海京
- 作品数：199 被引量：509H指数：11
- 供职机构：北京应用物理与计算数学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：电子电信理学自动化与计算机技术电气工程更多>>
- 开口圆波导高阶模式辐射特性的计算
- 对高功率微波系统中常用的过模圆波导进行数值计算,得到了传统天线资料较少涉及的圆波导高阶模式辐射特性,给出了高阶模式的通用方向图以及主瓣方向、3dB主瓣宽度和方向性系数等辐射场参量,并和商业软件对比验证了计算结果的正确性,...
- 李瀚宇周海京
- 关键词：高功率微波过模波导天线
- 太赫兹波段折叠波导行波管的线性分析和计算被引量：4
- 2014年
- 给出了太赫兹波段折叠波导行波管中考虑管壁欧姆损耗的带电子束扰动的色散方程。求解该方程可以得到器件中小信号增益的值。通过编制Matlab程序,分析计算了不同工作点、不同折叠波导结构参数和不同工作频段时小信号增益的变化特性。计算结果表明:适当选取工作点和结构参数,可以获得最佳增益值;考虑损耗后,除了前向增长的辐射场外,还会出现反向传输的静态波;随着工作频段向高频方向延伸,前向波的增益显著降低,而反向波强度则增大。因此,工作频率提高时,为了达到一定大小的增益,需要的折叠波导的周期数也相应增加。
- 杨温渊董志伟董烨周海京
- 关键词：折叠波导行波管太赫兹小信号增益
- TE_(01)-TE_(11)模式转换器的带宽特性被引量：3
- 2013年
- 针对模式转换器设计中在相同的中心频点转换效率下模式转换器越短带宽越宽的传统观点,研究发现了最佳长度的存在,即当结构长度大于最佳长度时,带宽随着结构长度增加而减小,当结构长度小于最佳长度时,带宽随着结构长度增加而增加。通过对中心频率35GHz、半径13.6mm的TE01-TE11模式转换器进行的验证发现,最佳长度为550mm,此时带宽达到最大值6.28%。
- 王强王强周海京杨春李彪
- 关键词：耦合波模式转换器迭代法带宽特性
- 3维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE被引量：12
- 2011年
- 介绍了自主编制的3维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE的基本情况。该程序具备对多种典型高功率微波源器件的3维模拟能力,可以在数百乃至上千个CPU上稳定运行。该程序使用时域有限差分(FDTD)方法更新计算电磁场,采用Buneman-Boris算法更新粒子运动状态,运用质点网格法(PIC)处理粒子与电磁场的耦合关系,最后利用Boris方法求解泊松方程对电场散度进行修正,以确保计算精度。该程序初步具备复杂几何结构建模能力,可以对典型高功率微波器件中常见的一些复杂结构,如任意边界形状的轴对称几何体、正交投影面几何体,慢波结构、耦合孔洞、金属线和曲面薄膜等进行几何建模。该程序将理想导体边界、外加波边界、粒子发射与吸收边界及完全匹配层边界等物理边界应用于几何边界上,实现了数值计算的封闭求解。最后以算例的形式,介绍了使用NEPTUNE程序对磁绝缘线振荡器、相对论返波管、虚阴极振荡器及相对论速调管等典型高功率微波源器件进行的模拟计算情况,验证了模拟计算结果的可靠性,同时给出了并行效率的分布情况。
- 董烨陈军杨温渊赵强夏芳肖丽马彦廖丽孙会芳董志伟周海京陈虹莫则尧
- 关键词：高功率微波
- 阶梯阴极型L波段MILO的实验研究被引量：19
- 2007年
- 对阶梯阴极型L波段磁绝缘线振荡器（MILO）进行了实验研究。介绍了测试方法与测试系统；开展了阴极电子发射实验。发现阴极电子发射不均匀是对称结构MILO产生非对称微波模式的最关键的因素之一；并对二极管屏蔽环尺寸、扼流片半径、提取间隙等进行了研究。在电子束电压约420kV、电流33kA的条件下，得到了阶梯阴极型L波段MILO的高功率微波辐射功率为1．22～1．47GW，脉宽大于20ns，频率为1．21GHz。柬波转换效率约为10％。器件产生微波模式为TM01模。经过模式转换器后的辐射模式为TE11模。
- 陈代兵范植开董志伟许州周海京郭焱华何琥龚海涛安海狮
- 关键词：L波段磁绝缘线振荡器MILO高功率微波
- 开孔电大腔高频响应敏感性及其统计分析被引量：1
- 2014年
- 本文主要研究外部电磁波入射下开孔电大腔中电磁环境的高频响应敏感性及其统计分析解决方法。由于电大尺寸带来的巨大计算代价和高频响应敏感性问题,很难通过由全波分析所得到的特定条件下的场分布确定性解来评估腔内场环境的普遍规律。本文从外部激励微扰和腔体几何/物理结构微扰两个角度,对开孔金属腔的相应敏感性进行了研究,给出了不同条件下腔内的场分布图以及电场模值的概率密度函数分布。发现在高频情况下,外部激励或腔体几何/物理结构的微小变化都会导致腔内场分布的巨大变化,当其对应统计规律却较为稳定,说明用统计分析方法对电大开孔金属腔内电磁环境分析的有效性与普适性,以克服传统确定性分析方法难以避免的巨大计算代价和高频响应敏感性问题。
- 赵远赵翔闫丽萍周海京黄卡玛
- 关键词：电磁环境统计分析
- 基于JASMIN的并行多层快速多极子方法研究
- 2014年
- 多层快速多极子方法(MLFMM)以其在计算复杂度和内存消耗上的优势被评为二十世纪科学与工程计算领域的十大算法之一,并已广泛应用于大规模电磁问题的计算。近年来,随着超电大规模工程问题模拟需求日益增长,多层快速多极子方法并行化的相关研究成为计算电磁学领域的一个热点课题。基于并行自适应结构网格应用支撑软件框架(JASMIN),设计并开发了用于电大金属目标电磁散射特性分析的多层快速多极子方法并行化程序JEMS-MLFMM。数值模拟表明了程序的正确性和有效性。
- 刘阳周海京鲍献丰安恒斌刘旭
- 关键词：多层快速多极子方法并行化
- 双场区域分解时域有限元方法分析谐振腔和波导问题
- 2014年
- 从二阶矢量波动方程出发,研究了双场区域分解时域有限元方法。该方法将计算区域划分为若干个互不重叠的子区域,每个子域内同时展开基于电场和磁场的二阶矢量波动方程,不断更新各个子域交界面处的等效表面电流及磁流值,进而使得各个子域的电场和磁场独立求解,不需要在每个时间步求解整个区域内的所有交界面问题。采用该方法来分析三维谐振腔及波导问题,说明了该方法的精确性和有效性,数值结果表明,与计算整个区域相比可大大减少计算复杂度和计算时间。
- 叶珍宝周海京
- 关键词：有限元方法时域有限元方法
- 基于X参数的非线性散射参数提取及应用被引量：2
- 2014年
- 本文采用非线性散射参数表征器件的非线性特性,以方便系统级电磁效应分析中非线性器件的处理。首先利用ADS仿真软件提取非线性器件X参数,再根据X参数与非线性散射参数之间的转换公式,获取器件在大信号激励下的非线性散射参数。构建了二端口原理性非线性器件,并搭建实验系统进行测量。比较了基于该提取方法与实验测量获得的各端口上基波和谐波的输出功率,验证了该提取方法的正确性。
- 李彬闫丽萍赵翔周海京赵强
- 抛物方程的多重非均匀网格模型及其应用被引量：3
- 2014年
- 提出了抛物方程的多重非均匀网格模型,以准确求解三维空间存在多辐射源的电波传播问题。通过对不同辐射源建立不同的坐标系,并对其仿真空间采用不同的非均匀网格划分,构建了抛物方程的多重非均匀网格模型。在此基础上,实现了三维多辐射源问题的并行计算。实例仿真了空间存在四个辐射源的电波传播特性。结果表明,抛物方程的多重非均匀网格模型能够准确求解多源的空间电磁场分布特性,且在该算例中,并行技术使得抛物方程的计算速度提升了2.41倍,极大地提高了抛物方程对三维多源问题的求解效率。
- 张青洪廖成盛楠李瀚宇周海京
- 关键词：抛物方程并行计算
