波导器件微波气体放电数值模拟方法

摘要

本发明公开了一种波导器件微波气体放电数值模拟方法，该方法建立了波导结构中微波气体放电的流体模型，针对气体击穿过程中电子密度、电子流体速度和平均电子能量进行了精确的数值分析，可得到不同几何外形的复杂结构波导器件中气体放电情况下不同观察点处的电场强度与电子密度随时间变化的规律。本发明以时域谱元法为基础，可以实现任意复杂结构波导器件的建模；生成的质量矩阵为块对角矩阵可以直接得到逆矩阵，大大降低了计算时间；同时采用数值模拟的方法可以避免通过反复实验获得波导器件的内部电场分布与电子密度，得到击穿阈值，缩短设计周期，节约设计成本，非常适用于实现对带有不连续结构的复杂波导器件的有效的仿真设计与数值模拟。