使用廣義傳輸線方程建模微帶電路.pdf

1、本論文所研究的課題是香港城市大學(xué)研究基金項(xiàng)目“利用表面梅方法進(jìn)行高性能數(shù)值計(jì)算解決應(yīng)用電磁學(xué)問(wèn)題”的一部分。其要求是對(duì)一種新型的傳輸線微分方程的存在進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證，通過(guò)建模微帶電路結(jié)構(gòu)，提取出寬頻帶內(nèi)可供使用的電路參數(shù)，該電路參數(shù)中的輻射系數(shù)α，β能表示出所取樣點(diǎn)處能量的輻射或耦合情況。 首先，我們對(duì)矩量法和基于矩量法的電磁場(chǎng)仿真軟件IE3D的基本原理進(jìn)行了分析，然后對(duì)新型的廣義傳輸線方程的存在性和唯一性從算子理論和二端口網(wǎng)絡(luò)H參

2、數(shù)電路矩陣兩方面進(jìn)行了推導(dǎo)。 在數(shù)值驗(yàn)證部分，我們首先對(duì)微帶線用傳統(tǒng)的傳輸線方程建模，提取出電路參數(shù)L，C并和廣義傳輸線方程提取的電路參數(shù)L，C進(jìn)行比較和分析。由于所提取的電路參數(shù)L，C，α，β在恢復(fù)電流，電壓時(shí)缺少兩個(gè)邊界條件，所以通過(guò)插值兩個(gè)電流方程實(shí)現(xiàn)，然而，在這樣的情況下，依舊不能恢復(fù)電路結(jié)構(gòu)上的電流和電壓，一般的方法是采用Liu方程來(lái)彌補(bǔ)，這時(shí)我們確實(shí)可以恢復(fù)電流和電壓，然而所提取的電路參數(shù)卻發(fā)生了微小的變化，在此基礎(chǔ)

3、上，我們直接采用H參數(shù)矩陣求解微帶線并和廣義傳輸線方程提取的電路參數(shù)L，C，α，β進(jìn)行對(duì)比。 使用H參數(shù)建模的最大好處就是無(wú)需再通過(guò)插值來(lái)補(bǔ)充恢復(fù)電流電壓所需的方程，并且采用H參數(shù)求解以后，廣義傳輸線方程可以建模微帶間隙結(jié)構(gòu)，這樣就超越了普通傳輸線方程的限制。 由于廣義傳輸線方程的基礎(chǔ)是基于矩量法軟件IE3D的，所以矩量法軟件IE3D的準(zhǔn)確性對(duì)提取電路參數(shù)L，Cα，β將產(chǎn)生非常重要的影響，我們分析了微帶結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分對(duì)電