微波電路與天線問題的時(shí)域積分方法分析.pdf

1、電磁場數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展日新月異，計(jì)算電磁學(xué)的各種數(shù)值方法可以有效地解決實(shí)際工程中的各種復(fù)雜的電磁問題，是非常有效的工具和手段。本文針對(duì)實(shí)際工程中的微波電路與天線問題，將計(jì)算電磁學(xué)中的時(shí)域積分方程作為研究的理論基礎(chǔ)，依托時(shí)間步進(jìn)算法作為該方程的求解方案，結(jié)合電路分析中的改進(jìn)節(jié)點(diǎn)分析法，探討了天線和微波電路問題的時(shí)域場-路耦合算法，實(shí)現(xiàn)了時(shí)域積分方程和電路方程對(duì)時(shí)域場—路耦合系統(tǒng)問題的共同仿真模擬。
　　本文首先研究了含線性元件的天

2、線問題的頻域表面積分方程分析方法，包括Delta-gap電壓源的饋電模型，以及含電阻、電容、電感等線性元件的天線問題，實(shí)現(xiàn)了頻域積分方法對(duì)含線性元件問題的分析。然后，研究了基于時(shí)域積分方程的場—路耦合算法，討論了基于時(shí)間步進(jìn)法的時(shí)域表面積分方程和時(shí)域體面積分方程的建立過程，闡述了基于改進(jìn)節(jié)點(diǎn)分析法的電路方程，探討了兩者之間的聯(lián)系和相互影響，實(shí)現(xiàn)了時(shí)域場—路耦合系統(tǒng)方程的建立，并應(yīng)用于對(duì)含線性元件的天線和電路問題的分析。其次，研究了含非線

3、性元件的基于時(shí)域積分方程的場—路耦合系統(tǒng)方程的建立，通過牛頓迭代法實(shí)現(xiàn)了對(duì)非線性方程組的求解，在此基礎(chǔ)上介紹了改進(jìn)的時(shí)域非線性耦合系統(tǒng)方程的求解方案，并重點(diǎn)對(duì)肖特基二極管、PIN二極管以及場效應(yīng)管的等效電路模型進(jìn)行了描述，建立了各自的時(shí)域場—路耦合系統(tǒng)方程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)含非線性元件的電路問題的仿真模擬。最后考慮了時(shí)域入射平面波對(duì)整個(gè)場—路耦合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響，建立了同時(shí)考慮電路結(jié)構(gòu)影響以及入射波影響的兩種影響下的基于時(shí)域表面積分方程的場—路耦