1.一种有界波电磁脉冲模拟器设计方法,所述有界波电磁脉冲模拟器沿x轴向包括脉冲源、前过渡段、平行板段、后过渡段和终端负载,其特征在于,所述方法包括:获取终端负载的阻抗匹配值;基于所述阻抗匹配值和预设特征阻抗图谱,获得有界波电磁脉冲模拟器的结构参数;其中,所述有界波电磁脉冲模拟器的结构参数包括:第一结构参数α和第二结构参数β;其中,第一结构参数α为有界波电磁脉冲模拟器的前过渡段沿x轴向的扩展角度;第二结构参数β为有界波电磁脉冲模拟器的前过渡段沿z轴向的扩展角度;所述预设特征阻抗图谱的构建包括:在阻抗匹配值的可调范围内,模拟确定一个阻抗匹配值;基于所述阻抗匹配值,在预设可调范围内逐级调整第二结构参数β;每完成一次第二结构参数β的调整,基于所述阻抗匹配值和调整后的第二结构参数β,计算获得对应的第一结构参数α;以调整后的第二结构参数β和对应的第一结构参数α进行特征阻抗曲线的构建;每获得一条特征阻抗曲线,在所述阻抗匹配值的可调范围内修正阻抗匹配值,基于修正后的阻抗匹配值获得一条对应的特征阻抗曲线;重复阻抗匹配值的修正和特征阻抗曲线的获得,直到所述阻抗匹配值的可调范围被遍历调整完毕,输出获得的多条特征阻抗曲线;基于获得的所有特征阻抗曲线,获得所述预设特征阻抗图谱;根据阻抗匹配值,在预设特征阻抗图谱中检索得到对应的特征阻抗曲线;基于材料最节省原则,在检索得到的特征阻抗曲线中找到第一结构参数α的对应点和第二结构参数β的对应点;基于所述对应点,确定对应的第一结构参数α的值和第二结构参数β的值;将第一结构参数α和第二结构参数β的值作为有界波电磁脉冲模拟器的结构参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每完成一次第二结构参数β的调整,基于所述阻抗匹配值和调整后的第二结构参数β,计算获得对应的第一结构参数α,包括:根据所述阻抗匹配值和调整后的第二结构参数β,获得椭圆积分特征参数;基于所述椭圆积分特征参数,获取第一结构参数α的计算特征值;基于所述第一结构参数α的计算特征值,计算获得对应的第一结构参数α;计算关系为:其中, 为第一结构参数α; 为第一结构参数α的计算特征值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述椭圆积分特征参数包括特征值n和特征值m;其中,特征值m的计算公式为:其中, 为阻抗匹配值; 为m的互补参数; 为自由空间的本征波阻抗; 为m 1 的第一类完整椭圆积分; 为m的第一类椭圆积分。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述特征值n的计算公式为:其中, 是Jacobian椭圆函数, ; 为第一类完整椭圆积分; 为计算中间值; 为m的第一类完整椭圆积分的积分上限。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一类完整椭圆积分的表达式为:其中, 为计算中间值; 为自变量;其中, 是第一类非完整椭圆积分,其表达式为: 。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述椭圆积分特征参数,获取第一结构参数α的计算特征值,包括:基于第一中间特征值的计算式,根据所述椭圆积分特征参数获得第一中间特征值;基于第二中间特征值的计算式,根据所述第一中间特征值计算获得第二中间特征值;基于第三中间特征值的计算式,根据所述第二中间特征值计算获得第三中间特征值;基于第一结构参数α的计算特征值的计算式,根据所述第三中间特征值计算获得第一结构参数α的计算特征值;其中,所述第一中间特征值的计算式为:其中,A为第一中间特征值;所述第二中间特征值的计算式为:其中,B为第二中间特征值;所述第三中间特征值的计算式为:其中,G为第三中间特征值;所述第一结构参数α的计算特征值的计算式为:其中, 为第三类椭圆积分。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第三类椭圆积分的表达式为: 。
8.一种有界波电磁脉冲模拟器设计系统,其特征在于,所述系统包括:采集单元,用于获取终端负载的阻抗匹配值;处理单元,用于基于所述阻抗匹配值和预设特征阻抗图谱,获得有界波电磁脉冲模拟器的结构参数;其中,所述有界波电磁脉冲模拟器的结构参数包括:第一结构参数α和第二结构参数β;其中,第一结构参数α为有界波电磁脉冲模拟器的前过渡段沿x轴向的扩展角度;第二结构参数β为有界波电磁脉冲模拟器的前过渡段沿z轴向的扩展角度;所述处理单元还用于构建预设特征阻抗图谱,包括:在阻抗匹配值的可调范围内,模拟确定一个阻抗匹配值;基于所述阻抗匹配值,在预设可调范围内逐级调整第二结构参数β;每完成一次第二结构参数β的调整,基于所述阻抗匹配值和调整后的第二结构参数β,计算获得对应的第一结构参数α;以调整后的第二结构参数β和对应的第一结构参数α进行特征阻抗曲线的构建;每获得一条特征阻抗曲线,在所述阻抗匹配值的可调范围内修正阻抗匹配值,基于修正后的阻抗匹配值获得一条对应的特征阻抗曲线;重复阻抗匹配值的修正和特征阻抗曲线的获得,直到所述阻抗匹配值的可调范围被遍历调整完毕,输出获得的多条特征阻抗曲线;基于获得的所有特征阻抗曲线,获得所述预设特征阻抗图谱;模拟单元,用于根据阻抗匹配值,在预设特征阻抗图谱中检索得到对应的特征阻抗曲线;基于材料最节省原则,在检索得到的特征阻抗曲线中找到第一结构参数α的对应点和第二结构参数β的对应点;基于所述对应点,确定对应的第一结构参数α的值和第二结构参数β的值;将第一结构参数α和第二结构参数β的值作为有界波电磁脉冲模拟器的结构参数。
9.一种计算机可读储存介质,该计算机可读存储介质上储存有指令,其在计算机上运行时使得计算机执行权利要求1-7中任一项权利要求所述的有界波电磁脉冲模拟器设计方法。