微波電路的時(shí)域譜元法仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2017-07-03 23:08
本文關(guān)鍵詞:微波電路的時(shí)域譜元法仿真分析
更多相關(guān)文章: 有源微波電路 時(shí)域譜元法 PIN管 場(chǎng)效應(yīng)管 鐵氧體元件
【摘要】:本論文重點(diǎn)研究微波電路的時(shí)域譜元法快速仿真及其相關(guān)數(shù)值處理技術(shù)。首先,針對(duì)微波元器件各端口分布情況較為復(fù)雜的事實(shí),研究共形PML并加ABC吸收條件作為邊界截?cái)?以滿足在空間任意方向分布的輸出端口處均無(wú)反射電磁波。其次,針對(duì)使用Newmark-β差分格式后的電場(chǎng)弱解方程,給出了一種顯式的求解方案,并研究使用該方案的時(shí)域譜元法的時(shí)間穩(wěn)定性。第三,針對(duì)有源微波電路的時(shí)域仿真,研究能夠正確反映集總元件與微波傳輸線網(wǎng)絡(luò)相互耦合作用的場(chǎng)-電路耦合算法及其在時(shí)域譜元法中的實(shí)現(xiàn),同時(shí),利用線性集總元件作為匹配負(fù)載,實(shí)現(xiàn)了可以取代PML作用的有效邊界截?cái)。在此基礎(chǔ)上,研究了含PIN管的有源非線性微波電路的時(shí)域譜元法仿真,其中,PIN管采用集總電荷模型。研究了使用該數(shù)值模型實(shí)現(xiàn)場(chǎng)-電路耦合算法的基本原理,并且討論了含直流偏置電流情況下時(shí)域譜元法仿真的處理方法。另外,還研究了含場(chǎng)效應(yīng)管的有源非線性微波電路的時(shí)域譜元法仿真,其中,場(chǎng)效應(yīng)管采用的是等效電路模型。研究了使用該模型實(shí)現(xiàn)場(chǎng)-電路耦合算法的基本原理,并且討論了含直流偏置電壓情況下時(shí)域譜元法仿真的處理方法。最后,研究了具有磁各向異性的鐵氧體元器件的時(shí)域譜元法仿真,利用卷積公式,推導(dǎo)出含磁偏置時(shí)鐵氧體元器件中電場(chǎng)的弱解形式,研究表明該弱解形式繼承了時(shí)域譜元法的顯式求解特性。
【關(guān)鍵詞】:有源微波電路 時(shí)域譜元法 PIN管 場(chǎng)效應(yīng)管 鐵氧體元件
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN61
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-7
- 1 緒論7-11
- 1.1 研究背景及意義7
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-9
- 1.3 本文的主要工作內(nèi)容9-11
- 2 微波電路的時(shí)域譜元法分析概論11-42
- 2.1 基于電場(chǎng)亥姆赫茲方程的時(shí)域譜元法11-25
- 2.1.1 時(shí)域譜元法的基本理論11-14
- 2.1.2 共形PML與ABC吸收邊界的設(shè)置14-18
- 2.1.3 數(shù)值算例18-25
- 2.2 時(shí)域譜元法的時(shí)間穩(wěn)定性分析25-33
- 2.2.1 基本時(shí)間穩(wěn)定性的分析25-27
- 2.2.2 使用Newmark-β差分格式后的顯式求解方案27-30
- 2.2.3 數(shù)值算例30-33
- 2.3 含集總元件的微波電路時(shí)域譜元法仿真33-40
- 2.3.1 時(shí)域譜元法中的場(chǎng)-電路耦合算法33-35
- 2.3.2 利用集總元件的匹配負(fù)載吸收邊界35-37
- 2.3.3 數(shù)值算例37-40
- 2.4 本章小結(jié)40-42
- 3 有源微波電路的時(shí)域譜元法仿真42-53
- 3.1 含電流偏置的PIN管微波電路42-47
- 3.1.1 含PIN管的場(chǎng)-電路耦合算法42-45
- 3.1.2 數(shù)值算例45-47
- 3.2 含電壓偏置的場(chǎng)效應(yīng)管微波電路47-52
- 3.2.1 含場(chǎng)效應(yīng)管的場(chǎng)-電路耦合算法47-49
- 3.2.2 數(shù)值算例49-52
- 3.3 本章小結(jié)52-53
- 4 鐵氧體微波電路的時(shí)域譜元法仿真53-61
- 4.1 磁各向異性鐵氧體材料的時(shí)域處理53-56
- 4.2 鐵氧體元件數(shù)值仿真算例56-60
- 4.3 本章小結(jié)60-61
- 5 總結(jié)與展望61-63
- 5.1 全文總結(jié)61-62
- 5.2 后續(xù)工作及展望62-63
- 致謝63-64
- 參考文獻(xiàn)64-67
本文編號(hào):515504
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