微波器件S參數(shù)的矢量有限元分析.pdf

1、基于課題組微波管三維CAD軟件“微波管模擬器套件”項(xiàng)目的框架，本文運(yùn)用矢量有限元方法對(duì)本征值問(wèn)題和波導(dǎo)不連續(xù)性問(wèn)題進(jìn)行了分析求解。然后在此基礎(chǔ)上研究了漸進(jìn)波形估計(jì)法在微波器件S參數(shù)求解上的應(yīng)用，并成功將其應(yīng)用于波導(dǎo)不連續(xù)性問(wèn)題上。
　　本文首先討論了如何應(yīng)用矢量有限元方法求解電磁場(chǎng)問(wèn)題。給出了在運(yùn)用矢量有限元方法解題過(guò)程中的求解步驟和一些相關(guān)理論。造插值基函數(shù)；對(duì)于得到的系數(shù)矩陣如何進(jìn)行集成和存儲(chǔ)也其中主要討論了對(duì)于給定的邊值問(wèn)題

2、如何應(yīng)用變分原理以建立相關(guān)的泛函表達(dá)式；對(duì)于在泛函表達(dá)式求解過(guò)程中如何進(jìn)行區(qū)域的離散化處理及編號(hào)處理；對(duì)于在各個(gè)離散小單元中如何構(gòu)給出了具體的方法。
　　之后本文對(duì)矢量有限元法在本征值問(wèn)題和波導(dǎo)不連續(xù)性問(wèn)題上的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究。其中對(duì)于本征值問(wèn)題運(yùn)用了矢量有限元方法進(jìn)行了推導(dǎo)計(jì)算并得到了本征值方程，然后對(duì)上面的推導(dǎo)計(jì)算過(guò)程進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)，最后運(yùn)用所得軟件求解得到本征頻率并將它與商業(yè)電磁軟件HFSS仿真得到的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比研究。而

3、對(duì)于波導(dǎo)不連續(xù)問(wèn)題我們選擇了矩形波導(dǎo)進(jìn)行了研究，運(yùn)用矢量有限元方法我們首先得到該問(wèn)題的矩陣方程組，然后求解該矩陣方程組得到微波器件的場(chǎng)分布情況，從而通過(guò)場(chǎng)分布情況計(jì)算得到該器件的S參數(shù)，最后將它與商業(yè)電磁軟件HFSS仿真得到的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比研究。
　　最后本文對(duì)漸進(jìn)波形估計(jì)法在微波器件S參數(shù)求解上的應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要討論了漸進(jìn)波形估計(jì)法的基本原理和在S參數(shù)求解上具體應(yīng)用，其中對(duì)于在求解波導(dǎo)不連續(xù)性問(wèn)題的S參數(shù)的過(guò)程中遇到的計(jì)算過(guò)