三維諧振腔和背腔微帶天線的電磁特性TDFEM分析.pdf

1、本文首先介紹了求解邊值問題的時域有限元方法(TDFEM)的基本原理及基本步驟，并將TDFEM應(yīng)用到三維諧振腔問題的電磁特性分析中，在磁流源激勵下，研究了矩形腔體、圓柱腔體、槽結(jié)構(gòu)腔體的電場響應(yīng)特性，利用快速傅里葉變換(FFT)得到腔體多個模式的諧振頻率，通過將仿真結(jié)果與解析值進(jìn)行對比，計算誤差控制在1％左右，從而驗證了該算法的精確性。進(jìn)一步，對一階Mur吸收邊界條件在三維電磁問題TDFEM分析中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，Mur吸收

2、邊界不僅能起到很好的吸收效果，而且加載后對方程組系數(shù)矩陣性態(tài)影響很小。
　　 在此基礎(chǔ)上，本文重點研究了采用TDFEM與一階Mur吸收邊界條件相結(jié)合方法分析了背腔微帶天線的輸入阻抗特性。首先將頻域有限元方法應(yīng)用于50Ω負(fù)載條件下的輸入阻抗計算，通過數(shù)值結(jié)果對比驗證了模型及部分程序的正確性，并對共軛梯度法(CGM)誤差收斂曲線進(jìn)行了分析。在如上頻域有限元方法基礎(chǔ)上，編寫TDFEM程序，并分析了在50Ω負(fù)載、短路及無負(fù)載三種情況下的