基于改進(jìn)FDTD的共面波導(dǎo)電磁特性計(jì)算及測(cè)試方法研究.pdf

1、共面波導(dǎo)作為微波平面?zhèn)鬏斁€的一種，以其獨(dú)有的性能優(yōu)勢(shì)受到廣泛關(guān)注。目前對(duì)共面波導(dǎo)的研究多基于接地板面積為半無(wú)窮大的理想情況，但是在微波電路實(shí)際應(yīng)用中，共面波導(dǎo)通常處于接地板寬度有限，且大小不一的非理想情況，這對(duì)微波電路的電磁特性造成了不可忽視的影響。因此對(duì)共面波導(dǎo)在該非理想狀態(tài)下的電磁特性研究具有重要的實(shí)際意義。 時(shí)域有限差分法具有分析各種形式電路的柔軟性，通過(guò)一次時(shí)域計(jì)算即可獲得所需頻帶特性，非常適于分析微波平面?zhèn)鬏斁€。因此本

2、文選用時(shí)域有限差分法對(duì)共面波導(dǎo)進(jìn)行仿真，研究接地板寬度變化對(duì)其電磁特性產(chǎn)生的影響。仿真用C和Matlab語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，并且分別使用時(shí)域有限差分法和交替隱式時(shí)域有限差分法對(duì)共面波導(dǎo)進(jìn)行仿真數(shù)值計(jì)算，分析共面波導(dǎo)的特性阻抗、有效介電常數(shù)和傳播常數(shù)的計(jì)算結(jié)果，并對(duì)本文的仿真算法進(jìn)行驗(yàn)證，最后對(duì)實(shí)際模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。將仿真的數(shù)值結(jié)果、仿真軟件的計(jì)算結(jié)果、實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)接地板面積變化對(duì)共面波導(dǎo)電磁特性的影響。 文中詳細(xì)論述時(shí)域

3、有限差分法分析共面波導(dǎo)的仿真計(jì)算過(guò)程和關(guān)鍵技術(shù)的處理，主要包括：共面波導(dǎo)仿真的全空間建模，使仿真過(guò)程最大限度的接近實(shí)際應(yīng)用情況；局部細(xì)網(wǎng)格技術(shù)，即在仿真模型的電磁場(chǎng)變化密集處使用局部細(xì)網(wǎng)格，在電磁場(chǎng)變化平緩處使用粗網(wǎng)格，使仿真程序即能保證數(shù)值計(jì)算的精度，又能節(jié)省大量的計(jì)算時(shí)間；吸收邊界的處理，采用Gedney完全匹配吸收層，避免了在吸收媒質(zhì)中對(duì)磁場(chǎng)的劈裂，不僅保留了原有PML吸收層的長(zhǎng)處，而且進(jìn)一步降低了PML技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存的需求，使