本公开涉及电磁场数值计算领域，特别涉及一种对于时域电磁场进行仿真计算的方法与装置。
背景技术：
：：时域电磁场仿真计算能够提供时域信息，便于分析时域脉冲、频域宽带的电磁响应，并且能够对时变媒质进行处理，有其独特的应用优势。常见的时域电磁场数值计算方法有时域有限差分(finite-differencetime-domain，fdtd)、时域有限元(finite-elementtime-domain，fetd)、时域有限体积(finite-volumetime-domain，fvtd)、时域不连续加略金(discontinuousgalerkintime-domain，dgtd)等方法。时域电磁场的仿真计算按时间步迭代的方式分为显式迭代和隐式迭代。其中显式迭代由于易于实现，计算量小而获得了广泛应用。一些时域显式迭代计算方法具有：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的特点。如dgtd方法，在边界处通过数值流与相邻单元边界的电磁场产生能量交换。相比频域电磁场计算，时域电磁场计算多了一个时间维度，所以未知量更多，计算量更大。为了提高时域电磁场的计算效率，如果当前时间歩的电磁场分布满足一定要求，则可以对计算方法进行相应的近似，从而减少计算量，加快求解速度。但在决定可否选用近似算法时，当前时间的电磁场分布是未知的，只有前一时间步的电磁场是已知的。如果在不知道当前时间电磁场分布的情况下，盲目采用近似算法，将带来较大误差，并有可能导致算法不稳定。在文献【3】中，我们提出一种方法，通过cfl条件和因果性来对下一时间步的电磁场分布做出预测。该方法基于cfl条件和因果性，因此适用性强，适用于一切受cfl和因果性限制的显示时域迭代方法。但是对于一些特殊方法，在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响，如dgtd方法。对这些方法而言，使用文献【3】中的方法判断效率低，且有一些本来可以简化的单元被错误判断，进一步影响效率。参考文献：【1】j.-m.jin,thefiniteelementmethodinelectromagnetics,thirdedition.hoboken.newjersey:johnwiley&sonsinc,2014.【2】y.j.zhangetal.,“anefficienthybridfinite-elementanalysisofmultipleviassharingthesameanti-padinanarbitrarilyshapedparallel-platepair,”ieeetrans.microw.theorytech.,vol.63,no.3,pp.883–890,mar.2015.【3】w.mai,j.hu,p.li,andh.zhao,“anefficientandstable2-d/3-dhybriddiscontinuousgalerkintime-domainanalysiswithadaptivecriterionforarbitrarilyshapedantipadsindispersiveparallel-platepair,”ieeetrans.microw.theorytech.,vol.pp,no.99,pp.1–11,2017技术实现要素：为了用更高效的方法，使用前一时间步的电磁场值来对当前时间歩的电磁场值做出预测，进而判断当前时间步可否采用近似算法，从而提高效率，本公开实施例提供了一种显式时间迭代时域电磁场计算方法和装置。所述技术方案如下：一种在时域电磁场数值计算中的预测方法，该时域电磁场数值计算对时间采用显式迭代，在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响，其中：由前一时间歩待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值，对当前时间歩待求网格的电磁场值做出预测。其有益效果包括：利用前一时间歩的电磁场值直接对当前时间歩的电磁场值做出预测，计算量小。一种在时域电磁场数值计算中的预测装置，该时域电磁场数值计算对时间采用显式迭代，在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响，其中：由前一时间歩待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值，对当前时间歩待求网格的电磁场值做出预测。其有益效果包括：利用前一时间歩的电磁场值直接对当前时间歩的电磁场值做出预测，计算量小。一种在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的显式迭代时域电磁场计算方法，其特征在与，所述方法包括：将待求网格相邻边界上的电磁场值组合，形成一个与待求网格形状相同，位置相同的镜像网格；将每个待求网格和相应镜像网格前一时间步的电磁场值与判断条件比较，如果都满足判断条件，则该网格属于区域二，否则属于区域一；对区域一中的所有待求网格采用算法一，对区域二中的所有待求网格采用算法二；所述算法一是待求网格有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，算法二是当待求网格当前时间步的电磁场值满足所述判断条件时方可采用的一种近似算法。其有益效果包括：计算量小、判断准确、精度和稳定性好。在一些实施方式中，其中，所述判断条件为：待求网格中的电、磁场值基本上为零；所述算法二为：无操作，或将待求网格电、磁场值置零。其有益效果包括：计算量小、判断准确、精度和稳定性好。在一些实施方式中，其中，所述判断条件为：待求网格单元中的电场只主要存在于一个方向，称为主要电场方向，且沿该方向电场值基本不变，磁场只主要存在于与主要电场方向正交的平面上；所述算法一采用棱柱网格，所述算法二采用多边形网格；其中多边形网格是棱柱网格的直截面，与棱柱网格一一对应；每层棱柱网格对应一层多边形网格；所述算法一为：遍历待求网格单元的相邻网格单元，如果待求网格单元的相邻网格单元都属于区域一，则对待求网格单元直接采用三维算法求解，如果待求网格单元的相邻网格单元有网格单元属于区域二，则将该区域二网格单元前一时间步的二维网格电磁场值转化为三维网格电磁场值之后再对待求网格单元采用三维算法求解；其中三维算法在任一时间步任一网格单元的待求电磁场值只由前一时间步本网格单元和相邻边界单元的电磁场值决定；所述算法二为：遍历待求网格单元的相邻网格单元，如果待求网格单元的相邻网格单元都属于区域二，则对待求网格单元直接采用二维算法求解，如果待求网格单元的相邻网格单元有网格单元属于区域一，则将该区域一网格单元前一时间步的三维网格电磁场值转化为二维网格电磁场值之后再对待求网格单元采用二维算法求解；其中二维算法在任一时间步任一网格单元的待求电磁场值只由前一时间步本网格单元和相邻边界单元的电磁场值决定。其有益效果包括：计算量小、便于并行计算、判断准确、精度和稳定性好。在一些实施方式中，其中，所述棱柱网格为三棱柱网格；所述多边形网格为三角形网格；所述三维算法和二维算法采用时域不连续迦略金算法求解。其有益效果包括：计算量小、便于并行计算、判断准确、精度和稳定性好。一种在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的显式迭代时域电磁场计算装置，其中，所述装置包括：预处理模块：将待求网格相邻边界上的电磁场值组合，形成一个与待求网格形状相同，位置相同的镜像网格；判断模块：将每个待求网格和相应镜像网格前一时间步的电磁场值与判断条件比较，如果都满足判断条件，则该网格属于区域二，否则属于区域一；计算模块：对区域一中的所有网格采用算法一，对区域二中的所有网格采用算法二；所述算法一是待求网格有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，算法二是当待求网格当前时间步的电磁场值满足所述判断条件时方可采用的一种近似算法。其有益效果包括：计算量小、判断准确、精度和稳定性好。在一些实施方式中，其中，所述判断条件为：待求网格中的电、磁场值基本上为零；所述算法二为：无操作，或将待求网格电、磁场值置零。其有益效果包括：计算量小、判断准确、精度和稳定性好。在一些实施方式中，其中，所述判断条件为：待求网格单元中的电场只主要存在于一个方向，称为主要电场方向，且沿该方向电场值基本不变，磁场只主要存在于与主要电场方向正交的平面上；所述算法一采用棱柱网格，所述算法二采用多边形网格；其中多边形网格是棱柱网格的直截面，与棱柱网格一一对应；每层棱柱网格对应一层多边形网格；所述算法一为：遍历待求网格单元的相邻网格单元，如果待求网格单元的相邻网格单元都属于区域一，则对待求网格单元直接采用三维算法求解，如果待求网格单元的相邻网格单元有网格单元属于区域二，则将该区域二网格单元前一时间步的二维网格电磁场值转化为三维网格电磁场值之后再对待求网格单元采用三维算法求解；其中三维算法在任一时间步任一网格单元的待求电磁场值只由前一时间步本网格单元和相邻边界单元的电磁场值决定；所述算法二为：遍历待求网格单元的相邻网格单元，如果待求网格单元的相邻网格单元都属于区域二，则对待求网格单元直接采用二维算法求解，如果待求网格单元的相邻网格单元有网格单元属于区域一，则将该区域一网格单元前一时间步的三维网格电磁场值转化为二维网格电磁场值之后再对待求网格单元采用二维算法求解；其中二维算法在任一时间步任一网格单元的待求电磁场值只由前一时间步本网格单元和相邻边界单元的电磁场值决定。其有益效果包括：计算量小、便于并行计算、判断准确、精度和稳定性好。在一些实施方式中，其中，所述棱柱网格为三棱柱网格；所述多边形网格为三角形网格；所述三维算法和二维算法采用时域不连续迦略金算法求解。其有益效果包括：计算量小、便于并行计算、判断准确、精度和稳定性好。附图说明图1是本公开实施例2提供的一种在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的显式迭代时域电磁场计算方法的流程图。图2是本公开实施例3进行101预处理的示意图，其中201是四面体网格的待求网格和待求网格的相邻边界的电磁场值，202是由四面体待求网格的相邻边界的电磁场值组成的镜像网格；203是三棱柱网格的待求网格和待求网格的响铃边界的电磁场值，204是三棱柱待求网格的相邻边界的电磁场值组成的镜像网格。图3是本公开实施例3的计算区域示意图，其中301是整个计算区域及网格划分，302是t＝tn-1时刻经过与101预处理，将待求网格和镜像网格前一时间歩的电磁场值与102判断条件比较后不都满足的区域一示意图，即简化后的计算区域示意图。图4是本公开实施例4计算的多导孔平行板结构示意图，其中401是俯视图，402是平视图，403是隔离盘，404是金属导孔。图5是本公开实施例4提供的一种基于三棱柱网格和对应下顶面三角形网格的一阶棱边基函数位置示意图，其中，501为三棱柱一阶棱边基函数，502为三角形一阶棱边基函数，503为简化的三角形一阶棱边基函数。图6是本公开实施例4提供的一种基于长方体网格和对应下顶面矩形网格的一阶棱边基函数位置示意图，其中，601为长方体一阶棱边基函数，602为矩形一阶棱边基函数，603为简化的矩形一阶棱边基函数。图7是在本公开实施例4提供的，在区域二，由同一三角形网格拉伸而成的两层三棱柱网格的三棱柱一阶棱边基函数，其中701为两层三棱柱网格的三棱柱一阶棱边基函数，702为简化的单层三棱柱网格的三棱柱一阶棱边基函数。图8是本公开实施例5提供的一种在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的显式迭代的时域有限电磁场计算装置的框图。图9是本公开又一实施例提供的一种在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的显式迭代的时域有限电磁场计算装置的框图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步详细描述。实施例1一种时域电磁场数值计算中的预测方法，该时域电磁场数值计算对时间采用显式迭代，在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响，其特征在于：由前一时间歩待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值，对当前时间歩待求网格的电磁场值做出预测。其中时域电磁场数值计算包括但不限于dgtd等数值计算方法，本公开实施例对此不做具体限定。统一特点是，在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响其中对时间采用显式迭代包括但不限于二阶蛙跳、四阶龙格库塔等迭代方式，本公开实施例对此不做具体限定。其中由前一时间歩待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值，对当前时间歩待求网格的电磁场值做出预测的具体方法，本公开实施例给出以下优选实施例，并不用以限制本公开。例如：前一时间歩待求网格与待求网格的相邻边界的电磁场值都小于一判据时，即认为在前一时间歩，待求网格与待求网格的相邻边界的电磁场值基本上为零，故可以预测当前时间歩待求网格的电磁场值也为零。其中判据可以由经验给出，也可由控制误差的算法给出，本公开实施例对此不做具体限定。本实施例提供的上述方法，由前一时间歩待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值，对当前时间歩待求网格的电磁场值做出预测。本实施例提供的上述方法适用广泛，计算量少。实施例2参见图1，本实施例提供了一种在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的显式迭代的时域有限电磁场计算方法，包括：101将待求网格相邻边界上的电磁场值组合，形成一个与待求网格形状相同，位置相同的镜像网格；102将每个待求网格和相应镜像网格前一时间步的电磁场值与判断条件比较，如果满足判断条件，则该网格属于区域二，否则属于区域一；103对区域一中的所有网格采用算法一，对区域二中的所有网格采用算法二；所述算法一是待求网格有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，算法二是当待求网格当前时间步的电磁场值满足所述判断条件时方可采用的一种近似算法。其中显式迭代包括但不限于二阶蛙跳、四阶龙格库塔等迭代方式，本公开实施例对此不做具体限定。在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的显式迭代的时域有限电磁场计算方法有很多种，本实施例不作具体限定，统一的特征是：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。其中网格可以是任意形状，本公开实施例对此不做具体限定。其中对每个网格的处理可以采用逐一处理的方式，也可采用并行处理的方式，本公开实施例对此不做具体限定。其中101待求网格和镜像网格可以是任意形状，基函数可以是各种形式，本实施例分别以四面体网格、三棱柱网格，棱边即函数为例说明，并不用以限制本发明。如图201和203所示待求网格i，其电磁场值为ei，与其相邻的其它网格的边界上的电磁场值为e′,e″。将这些边界上的电磁场值组合起来形成镜像网格ei*。镜像网格ei*的组合方式有多种，如图202和204，本公开实施例给出两种优选例，如ei*＝e′+e″或ei*＝(e′+e″)/2，并不用以限制本发明。其中103中的算法一是当前时间歩、待求网格有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，包括但不限于dgtd等数值计算方法，本公开实施例对此不做具体限定，统一的特征是：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。其中103中的算法二是当待求网格当前时间步的电磁场值满足102中判断条件时方可采用的一种近似算法。算法二与判断条件对应，例如：例一：102中判断条件为待求网格最大电磁场值小于一判据，即认为待求网格中的电磁场值基本上为零。则对应的103中算法二为无操作或电磁场值置零；例二：102中判断条件为网格中的电场只主要存在于一个方向，称作主要电场方向，且沿该方向电场强值基本不变，磁场只主要存在于与主要电场方向正交的平面上，具体地，电场在两个正交方向的最大值小于一判据，磁场在另一个正交方向的最大值小于一判据。则认为网格单元中的电磁场值可以用二维网格准确拟合，对应的103中的算法二为二维算法。其中二维算法包括但不限于dgtd等数值计算方法，本公开实施例对此不做具体限定，统一的特征是：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。相反，如果待求网格当前时间歩的电磁场值不满足102中的判断条件，例如：待求网格中有电磁场值大于经验判据，即不能认为待求网格电磁场值基本上为零，此时采用算法二，无操作或电磁场值置零，将带来不可控的误差，从而影响精度和稳定性；待求网格中电磁场值不满足：电场只主要存在于一个方向，称作主要电场方向，且沿该方向电场强值基本不变，磁场只主要存在于与主要电场方向正交的平面上。此时待求网格中电磁场值不能用二维网格准确拟合，采用算法二，二维算法，将带来不可控误差，从而影响精度和稳定性。通过上述优选实施例，本专业相关技术人员应该了解，103中的算法二是当待求位置当前时间步的电磁场值满足102中判断条件时方可采用的一种近似算法。基于本公开的基本思想，本专业相关技术人员可以对判断条件和相应的算法二进行修改或替换，而不脱离本公开的精神范围。上述的两种判断条件和对应的算法二为优选实施例，并不用以限制本公开。本实施例提供的上述方法，利用在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的性质，由前一时间歩待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值，对当前时间歩待求网格的电磁场值做出预测，从而判定可否采用近似算法。在实现计算量少，判断准确的效果同时，保证了精度与算法稳定性。实施例3参见图301，为一块三维计算区域及网格划分，本实施例以此结构作为一具体实施例，该结构并不用以限制本公开。本实施例提供了一种在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的显式迭代的时域有限电磁场计算方法，流程如图1，包括：101将待求网格相邻边界上的电磁场值组合，形成一个与待求网格形状相同，位置相同的镜像网格；102将每个待求网格和相应镜像网格前一时间步的电磁场值与判断条件比较，如果满足判断条件，则该网格属于区域二，否则属于区域一；103对区域一中的所有网格采用算法一，对区域二中的所有网格采用算法二；所述算法一是待求网格有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，算法二是当待求网格当前时间步的电磁场值满足所述判断条件时方可采用的一种近似算法。其中显式迭代包括但不限于二阶蛙跳、四阶龙格库塔等迭代方式，本公开实施例采用四阶龙格库塔迭代方式作为一优选实施例，并不用以限制本公开。在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的计算方法有多种，本公开实施例以四面体网格的节点基dgtd为例，并不用以限制本公开，统一的特征是：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。其中对每个网格的处理可以采用逐一处理的方式，也可采用并行处理的方式，本公开实施例采用并行处理的方式，并不用以限制本公开。其中103中的算法一是当前时间歩、待求网格有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，包括但不限于dgtd等数值计算方法，本公开实施例采用dgtd方法，并不用以限制本公开，统一的特征是：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。其中103中的算法二是当待求网格当前时间步的电磁场值满足102中判断条件时方可采用的一种近似算法。其中算法二与判断条件对应。本实施例采用：102中的判断条件为网格单元最大电磁场值小于一判据，即认为网格单元内的电磁场值基本上为零。则对应的103中的算法二为无操作或置零，本实施例采用置零，并不用以限制本公开。以上所述的经验判据可由经验取得，本公开实施例采用1e-8为一优选实施例，也可采用该位置历史最大值的1e-3，并不用以限制本公开。上述的判断条件和对应的算法二为一优选实施例，并不用以限制本公开。图302为t＝tn-1时刻的由电磁场分布经过101预处理，将待求网格与镜像网格电磁场值进行102判断比较后不都满足判断条件的网格单元的示意图，这些不都满足判断条件的网格单元即为区域一。通过上述方法预测在t＝tn时刻，电磁场只主要存在于图302所示的网格单元。故在t＝tn时刻的计算区域为图302中的区域一，而将其它网格单元的电磁场值简单置零。相比图301的整个计算区域，经过本实施例方法的图302计算区域减少。本实施例提供的上述方法，利用在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的性质，由前一时间歩待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值，对当前时间歩待求网格的电磁场值做出预测，从而判定可否采用近似算法。在实现计算量少、判定准确的效果同时，保证了精度与算法稳定性。实施例4参见图4，为一多导孔平行板结构，本公开实施例以此结构为一实施例，该结构并不用作限制本公开。本实施例提供了一种在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的显式迭代的时域有限电磁场计算方法，流程如图1，包括：101将待求网格相邻边界上的电磁场值组合，形成一个与待求网格形状相同，位置相同的镜像网格；102将每个待求网格和相应镜像网格前一时间步的电磁场值与判断条件比较，如果满足判断条件，则该网格属于区域二，否则属于区域一；103对区域一中的所有网格采用算法一，对区域二中的所有网格采用算法二；所述算法一是待求网格有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，算法二是当待求网格当前时间步的电磁场值满足所述判断条件时方可采用的一种近似算法。其中显式迭代包括但不限于二阶蛙跳、四阶龙格库塔等迭代方式，本公开实施例采用四阶龙格库塔迭代方式作为一优选实施例，并不用以限制本公开。其中对每个网格的处理可以采用逐一处理的方式，也可采用并行处理的方式，本公开实施例采用并行处理的方式，并不用以限制本公开。所述算法一是待求网格有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，算法二是当待求网格当前时间步的电磁场值满足所述判断条件时方可采用的一种近似算法。其中103中的算法一采用棱柱网格，算法二采用多边形网格。根据待求结构生成三维棱柱网格及二维多边形网格；其中多边形网格是棱柱网格的直截面，与棱柱网格一一对应；每层棱柱网格对应一层多边形网格。本公开实施例提供一种基于三棱柱和对应的三角形网格的一阶棱边基函数作为较佳实施例，并不用以限制本公开，参见图5：其中li(i＝1:6)为定义在【1】中的第i个顶点的节点基函数，ζ沿侧棱从1线性变化到0。图4中，501为三棱柱网格及其一阶棱边基函数的位置，502为对应的下底面三角形网格及其一阶棱边基函数位置。基函数ni前的系数ei或hi分别表示该基函数用于表征电场或磁场。由于在区域二中，电场主要只存在于与侧棱平行的方向，磁场主要只存在于与侧棱正交的方向，所以n7，n8，n9的磁场系数h7、h8、h9为零，n1，n2，n3的电场系数e1、e2、e3为零，由此得到503，简化的三角形一阶矢量基函数。本公开实施例还提供了一种基于长方体网格和对应下底面矩形网格的一阶棱边基函数作为又一较佳实施例，并不用以限制本公开，参见图6：其中分别为长方体网格在x、y、z方向的长度，分别为长方体网格中心的x、y、z方向坐标。图6中，601为长方体网格及其一阶棱边基函数的位置，602为对应的下底面矩形网格及其一阶棱边基函数位置。基函数ni前的系数ei或hi分别表示该基函数用于表征电场或磁场。由于在区域二中，电场主要只存在于与侧棱平行的方向，磁场主要只存在于与侧棱正交的方向，所以n9、n10、n11、n12的磁场系数h9、h10、h11、h12为零，n1、n2、n3、n4的电场系数e1、e2、e3、e4为零，由此得到603，简化的矩形一阶矢量基函数。其中103中的算法一是当前时间歩、待求网格单元有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，包括但不限于dgtd等数值计算方法，本公开实施例采用三棱柱dgtd方法，并不用以限制本公开，统一的特征是：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。其中102判断条件为网格单元中的电场只主要存在于一个方向，称作主要电场方向，且沿该方向电场强值基本不变，磁场只主要存在于与主要电场方向正交的平面上。具体的，本公开实施例给出两种优选实施例，并不用以限制本公开：其中为波阻抗，α为依经验设置的数值零，本公开实施例将α设为1e-8作为一种较佳实施例，并不用以限制本公开。或：其中β为经验值，本公开实施例取β＝1％，并不用以限制本公开。其中103中的的算法一为遍历待求网格单元的相邻网格单元，如果待求网格单元的相邻网格单元都属于区域一，则对待求网格单元直接采用三维算法求解，如果待求网格单元的相邻网格单元有网格单元属于区域二，则将该区域二网格单元前一时间步的二维网格电磁场值转化为三维网格电磁场值之后再对待求网格单元采用三维算法求解；其中将二维网格电磁场值转化为三维网格电磁场值采用如下方式：对三棱柱和对应三角形网格：e3d1:6＝0；e3d7:9＝e2d7:9；h3d1:3和h3d4:6＝h2d1:3；h3d7:9＝0；对长方体和对应矩形网格：e3d1:8＝0；e3d9:12＝e2d9:12；h3d1:4和h3d5:8＝h2d1:4；h3d9:12＝0；其中ei和hi和分别为第i个电场和磁场基函数前的系数，上角标3d、2d分别表示该系数用于三维网格和二维网格。其中三维算法，本实施例采用时域不连续迦略金方式，并不用以限制本公开，其统一特征是：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。时域不连续迦略金方式可以采用包括但不限于迎风流、中心流等各种数值流方式来实现。本公开实施例采用棱边基函数、迎风流作为较优实施例，并不用以限制本公开。本公开实施例提供了一种对棱边基函数、迎风流的三维算法：第i个棱柱网格单元求解所需的矩阵方程为：其中方程右端的分别表示与i相邻的所有网格单元j，在前一时间步的电场、磁场；可以注意到，在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。方程中的各个子矩阵表达式为：其中z和y分别为特性阻抗和特性导纳，为电场基函数，为磁场基函数。将前述的棱边基函数代入上述矩阵方程并求解，即完成算法一。其中103中的算法二为：遍历待求网格单元的相邻网格单元，如果待求网格单元的相邻网格单元都属于区域二，则对待求网格单元直接采用二维算法求解，如果待求网格单元的相邻网格单元有网格单元属于区域一，则将该区域一网格单元前一时间步的三维网格电磁场值转化为二维网格电磁场值之后再对待求网格单元采用二维算法求解；其中将三维网格电磁场值转化为二维网格电磁场值采用如下方式：对三棱柱和对应三角形网格：e2d7:9＝e3d7:9；h2d1:3＝h3d4:6或h3d1:3；对长方体和对应矩形网格：e2d9:12＝e3d9:12；h2d1:4＝h3d5:8或h3d1:4；其中ei和hi和分别为第i个电场和磁场基函数前的系数，上角标3d、2d分别表示该系数用于三维网格和二维网格。其中二维算法，本实施例采用时域不连续迦略金方式，并不用以限制本公开，其统一特征是：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。时域不连续迦略金方式可以采用包括但不限于迎风流、中心流等各种数值流方式来实现。本公开实施例采用棱边基函数、迎风流作为较优实施例，并不用以限制本公开。本公开实施例提供了一种对棱边基函数、迎风流的二维算法：第i个棱柱网格单元求解所需的矩阵方程为：其中方程右端的ej、hj分别表示与i相邻的所有网格单元j，在前一时间步的电场磁场；可以注意到，在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。方程中的子矩阵表达式与本实施例中三维处理方式中的表达式相同。尽管二维处理与三维处理矩阵方程和表达式形式相同，但是对边界积分分别采用二维曲线积分和三维曲面积分，所以得到矩阵是不相同的。将上述的棱边基函数代入上述矩阵方程并求解，即完成二维处理。可选的，本公开实施例提出一种可选步骤，在二维处理中，如果网格中存在由同一多面体拉伸而成的多层棱柱网格单元，且所述各层棱柱网格单元都属于区域二，则将该多层网格简化为单层网格，对该同一多面体网格单元采用二维处理。具体的，参见图7，例如有两层三棱柱网格单元由同一三角形网格单元拉伸而成，且都属于区域二，如701，则将其简化为一单层网格处理，如702。上述二维网格电磁场值转化为三维网格电磁场值步骤改为：对由同一三角形拉伸而成的多层三棱柱网格中的每个三棱柱网格，e3d1:6＝0；e3d7:9＝e2d7:9；h3d1:3和h3d4:6＝h2d1:3；h3d7:9＝0；三维网格电磁场值转化为二维网格电磁场值步骤改为：从同一三角形拉伸而成的多层三棱柱网格中任选一个三棱柱网格，使得e2d7:9＝e3d7:9；h2d1:3＝h3d4:6或h3d1:3；通过此可选步骤，可以进一步减少待求未知量。上述二维算法、三维算法尽管只采用了时域不连续迦略金方式为例进行说明，但本领域专业技术人员应该注意到，在分别进行二维处理和三维处理，并使区域二与区域一联接起来的过程中，本公开实施例只利用了时域不连续迦略金方法的以下性质，即：其中三维算法采用棱柱网格，二维算法采用多边形网格。三维算法和二维算法在任一时间步任一网格单元的待求电磁场值只由前一时间步本网格单元和相邻边界单元的电磁场值决定。所以根据本实施例足以合理推断，具有上述性质的包括但不限于时域不连续迦略金方式的其它算法同样适用于本公开所提出的方法。本公开实施例采用时域不连续迦略金方式作为一种较佳实施例，并不用以限制本公开。本实施例提供的上述方法，通过将三维结构分为区域一和区域二分别处理计算，在区域二利用了电磁场分布的物理特性以减少未知量。本实施例提供的上述方法，利用在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的性质，由前一时间歩待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值，对当前时间歩待求网格的电磁场值做出预测，从而判定可否采用近似算法。在实现计算量少、判断准确的效果同时，保证了精度与算法稳定性。实施例6参见图8，本实施例提供了一种在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的显式迭代的时域有限电磁场计算装置，包括：801预处理模块：将待求网格相邻边界上的电磁场值组合，形成一个与待求网格形状相同，位置相同的镜像网格；802判断模块：将每个待求网格和相应镜像网格前一时间步的电磁场值与判断条件比较，如果都满足判断条件，则该网格属于区域二，否则属于区域一；803计算模块：对区域一中的所有网格采用算法一，对区域二中的所有网格采用算法二；所述算法一是待求网格有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，算法二是当待求网格当前时间步的电磁场值满足所述判断条件时方可采用的一种近似算法。其中显式迭代包括但不限于二阶蛙跳、四阶龙格库塔等迭代方式，本公开实施例对此不做具体限定。其中在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的方法有多种，包括但不限于dgtd方法，本公开实施例对此不做具体限定。其中801待求网格和镜像网格可以是任意形状，基函数可以是各种形式，本实施例分别以四面体网格、三棱柱网格，棱边即函数为例说明，并不用以限制本发明。如图201和203所示待求网格i，其电磁场值为ei，与其相邻的其它网格的边界上的电磁场值为e′,e″。将这些边界上的电磁场值组合起来形成镜像网格ei*。镜像网格ei*的组合方式有多种，如图202和204，本公开实施例给出两种优选例，如ei*＝e′+e″或ei*＝(e′+e″)/2，并不用以限制本发明。其中803中的算法一是当前时间歩、待求网格有任意电磁场值都可采用的一种普适算法，包括但不限于dgtd等数值计算方法，本公开实施例对此不做具体限定，统一的特征是：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。其中803中的算法二是当待求网格当前时间步的电磁场值满足102中判断条件时方可采用的一种近似算法。算法二与判断条件对应，例如：例一：802中判断条件为待求网格最大电磁场值小于一判据，即认为待求网格中的电磁场值基本上为零。则对应的803中算法二为无操作或电磁场值置零；例二：802中判断条件为网格中的电场只主要存在于一个方向，称作主要电场方向，且沿该方向电场强值基本不变，磁场只主要存在于与主要电场方向正交的平面上，具体地，电场在两个正交方向的最大值小于一判据，磁场在另一个正交方向的最大值小于一判据。则认为网格单元中的电磁场值可以用二维网格准确拟合，对应的803中的算法二为二维算法。其中二维算法包括但不限于dgtd等数值计算方法，本公开实施例对此不做具体限定，统一的特征是：在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响。相反，如果待求网格当前时间歩的电磁场值不满足802中的判断条件，例如：待求网格中有电磁场值大于经验判据，即不能认为待求网格电磁场值基本上为零，此时采用算法二，无操作或电磁场值置零，将带来不可控的误差，从而影响精度和稳定性；待求网格中电磁场值不满足：电场只主要存在于一个方向，称作主要电场方向，且沿该方向电场强值基本不变，磁场只主要存在于与主要电场方向正交的平面上。此时待求网格中电磁场值不能用二维网格准确拟合，采用算法二，二维算法，将带来不可控误差，从而影响精度和稳定性。通过上述优选实施例，本专业相关技术人员应该了解，803中的算法二是当待求位置当前时间步的电磁场值满足802中判断条件时方可采用的一种近似算法。基于本公开的基本思想，本专业相关技术人员可以对判断条件和相应的算法二进行修改或替换，而不脱离本公开的精神范围。上述的两种判断条件和对应的算法二为优选实施例，并不用以限制本公开。本实施例提供的上述装置，利用在前一时间歩，只有待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值会对当前时间歩的待求网格电磁场值产生影响的性质，由前一时间歩待求网格和待求网格相邻边界的电磁场值，对当前时间歩待求网格的电磁场值做出预测，从而判定可否采用近似算法。在实现适用广泛、计算量少的效果同时，保证了一定的精度与算法稳定性。本领域的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、制度光盘、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本公开是参照根据本公开实施例的方法、装置(设备)和计算机程序指令实现流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图的一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本公开的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释包括优选实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，本公开也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12当前第1页12