FDTD算法用于微帶電路分析與設計研究.pdf

1、本文利用FDTD算法，并配以理想匹配層(PML)吸收邊界條件對平面微帶結構做了系統(tǒng)的研究。文中首先對微帶線、微帶低通濾波器和微帶耦合器進行模擬分析和參數提取，得到的結果和已有文獻的結果在很高的精度上保持一致，從而驗證了FDTD算法模擬和應用的有效性；在此基礎上用FDTD算法對微帶拐角、微帶螺旋電感和微帶雙頻天線進行了模擬分析，正確地提取了它們各自的主要參數，對相關微帶電路的設計具有一定的參考價值。這些用FDTD分析微帶結構的方法可以推廣

2、到其它結構的分析中。 為了滿足無線局域網(LAN)系統(tǒng)對高性能窄帶帶通濾波器的需求，本文采用時域有限差分法(FDTD)，對微帶U形雙模濾波器和微帶彎曲環(huán)形雙模濾波器進行了模擬分析和優(yōu)化設計。經過反復模擬和優(yōu)化后得到的兩種微帶雙模濾波器的中心頻率(微帶U形雙模濾波器的中心頻率為5.25GHz；微帶彎曲環(huán)形雙模濾波器的中心頻率為2.4GHz)、插入損耗和回波損耗都很好地滿足了無線局域網(LAN)系統(tǒng)的應用要求。同時工作在2.4GHz

3、微帶彎曲環(huán)形雙模濾波器的幾何尺寸比傳統(tǒng)的由其它諧振器構成的微帶濾波器的幾何尺寸減小了約為40％以上。并且對于工作在低頻即2.4GHz的濾波器，為了得到更陡峭的過渡衰減曲線，文章還采用了兩個微帶彎曲環(huán)形諧振器來設計濾波器，雖然得到的濾波器尺寸增大了一倍，但是濾波器由通帶向到阻帶的過渡十分陡峭，具有更加優(yōu)異的選頻特性。 另外，由于FDTD是數值方法，需要非常大的計算機資源。特別是在模擬具有諧振結構并且結構復雜的模型時，需要很長時間的