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龙图腾网获悉中国矿业大学(北京)申请的专利矿井电磁波分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115600460B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211252259.6，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权矿井电磁波分析方法是由张高敏设计研发完成，并于2022-10-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本矿井电磁波分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种矿井电磁波分析方法，该方法解决了射线追踪法不能计算收发天线同时靠近巷帮附近的矿井电磁波特性，解决了时域有限差分法不能计算大断面长巷道中GHz以上矿井电场此特性。在仿真巷道中划分不同计算区域，根据能量守恒定律，设计了射线追踪法和时域有限差分法之间的数据传输接口，提高了计算收发天线同时靠近巷帮附近时矿井电磁波传播特性的精度和效率。为矿井无线通信基站规划布置和收发天线的安装位置提供指导，在发射功率、接收灵敏度不变的前提下，提高无线通信系统的无线传输距离。

本发明授权矿井电磁波分析方法在权利要求书中公布了：1.矿井电磁波分析方法，其特征在于，包括：在仿真矿井巷道内从巷道断面中心附近区域沿巷道轴向设置一个竖直面，所述的竖直面和巷道顶板、一侧巷帮、巷道底板组成一个长方体区域，所述竖直面也可以与巷道顶板平行的一个平面、一侧巷帮、与巷道底板平行的一个平面组成一个长方体区域，所述的长方体区域分为长方体表面和长方体内部空间两部分；采用射线追踪法和时域有限差分法计算所述的长方体区域内的电磁波传播特性，在所述的长方体表面部分使用射线追踪法计算电磁波传播特性，在长方体内部空间部分使用时域有限差分法计算电磁波传播特性；在巷道断面内选择任意发射点位置，首先使用射线追踪法计算长方体表面上各离散网格的电场强度；接着将所述的电场强度作为时域有限差分法的激励源进行时域有限差分迭代，最终求出所述的长方体内部空间的电磁场强度；长方体内部空间网格的大小和长方体表面上离散网格大小由所述的时域有限差分法划定；采用时域有限差分法求所述的长方体内部区域的电场强度，其求解步骤包括： 步骤1：建立由矩形巷道空间、巷道壁和理想吸收边界条件组成的仿真巷道模型； 步骤2：在仿真巷道模型内建立由一侧巷帮、所述的和巷帮平行的竖直平面、靠近所述的顶板并与顶板平行的水平平面、所述的靠近底板并与底板平行的水平平面构成的长方体区域； 步骤3：采用时域有限差分法对所述长方体区域进行空间网格离散，采用射线追踪法计算所述长方体区域的面激励源，并耦合到时域有限差分迭代方程对应于所述长方体区域表面区域网格内； 步骤4：计算所述长方体区域各空间网格沿x、y、z3个方向上的电场强度大小，计算公式如下： 其中，x、y、z3个方向上电场强度和磁场强度的上标n、n+12、n+1表示时域有限差分法中的时间离散时间步；i，j，k均为整数，表示所述长方体内空间离散网格在x、y、z三个方向上的位置；CA和CB为时域有限差电场迭代方程中的2个系数，分别为和Δt为时间离散步长；σ为电磁波传播介质的电导率；ε为电磁波传播介质的介电常数；n为整数表示时域有限差分迭代过程中的时间步；电场在整数时刻采样，磁场在半整数时刻采样，根据第n时间步的电场分量和第n+12时间步的磁场分量就可以求出第n+1时间步的电场分量； 步骤5：计算所述长方体区域各空间网格沿x、y、z三个方向上的磁场强度，计算公式如下： 其中，CC为时域有限差磁场迭代方程中的系数，大小为Δt为单位网格时间步长；μ为电磁波传播介质的磁导率；根据第n-12时间步的磁场分量和第n时间步的电场分量可以求出第n+12时间步的磁场分量。

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