微波電路與天線問題的時域積分方法分析.pdf

1、電磁場數(shù)值計算方法的發(fā)展日新月異，計算電磁學的各種數(shù)值方法可以有效地解決實際工程中的各種復雜的電磁問題，是非常有效的工具和手段。本文針對實際工程中的微波電路與天線問題，將計算電磁學中的時域積分方程作為研究的理論基礎，依托時間步進算法作為該方程的求解方案，結合電路分析中的改進節(jié)點分析法，探討了天線和微波電路問題的時域場-路耦合算法，實現(xiàn)了時域積分方程和電路方程對時域場—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，實現(xiàn)了頻域積分方法對含線性元件問題的分析。然后，研究了基于時域積分方程的場—路耦合算法，討論了基于時間步進法的時域表面積分方程和時域體面積分方程的建立過程，闡述了基于改進節(jié)點分析法的電路方程，探討了兩者之間的聯(lián)系和相互影響，實現(xiàn)了時域場—路耦合系統(tǒng)方程的建立，并應用于對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，通過牛頓迭代法實現(xiàn)了對非線性方程組的求解，在此基礎上介紹了改進的時域非線性耦合系統(tǒng)方程的求解方案，并重點對肖特基二極管、PIN二極管以及場效應管的等效電路模型進行了描述，建立了各自的時域場—路耦合系統(tǒng)方程，實現(xiàn)了對含非線性元件的電路問題的仿真模擬。最后考慮了時域入射平面波對整個場—路耦合系統(tǒng)結構的影響，建立了同時考慮電路結構影響以及入射波影響的兩種影響下的基于時域表面積分方程的場—路耦