微带滤波器的时域有限差分仿真研究

摘要

针对使用FDTD分析具体电磁问题时存在编程复杂等问题,目前已有许多软件公司开发出了基于时域有限差分法的计算电磁学软件.它们具有友好的用户图形界面,定义模型和参数非常方便,受到了电磁学研究者的普遍关注.论文结合国内外微带线数值仿真的发展趋势,利用了一款电磁学计算软件,对微带线进行了时域仿真.在此基础上对自行设计的微带滤波器进行了仿真计算,得到了S参数等仿真结果,将计算结果与理论值、实验数据做了详尽的分析与比较,探讨了软件仿真微带线和微带滤波器器件的可行性.该学位论文针对目前微带器件数值仿真中存在的诸如建模困难、编程复杂、效率低等问题,在仿真过程中对微带线和滤波器的模型建立、激励设置、计算时间等问题都做了较为详尽的描述,同时概括了该仿真软件使用方法和具体特点.总体来说,从目前研究水平看,时域有限差分法具有仿真精度高、一次时域计算代替频域上逐点计算等优点,时域有限差分法在微带线和微带滤波器时域仿真方面具有较明显的优势.由于时域有限差分法的强大功能和通用电磁学仿真软件的巨大潜力,基于时域有限差分法的通用电磁学仿真软件在工程电磁学问题中占有重要的一席之地,具有良好的应用前景.

目录

文摘

英文文摘

申明

第一章前言

1.1选题依据及研究意义

1.1.1时域有限差分法软件的研究动态

1.1.2本文的主要目的

1.1.3本文的主要研究内容

1.2时域有限差分法基本知识

1.2.1时域有限差分法的原理

1.2.2时域有限差分法的特点及应用

第二章时域仿真软件的概述及其在微带线模拟中的应用

2.1时域仿真软件的概述

2.2软件的基本使用方法

2.3仿真软件中微带线的计算

2.3.1微带线模型建立与参数设置

2.3.2吸收边界条件的选择

2.3.3微带线终端开路情况下的计算及分析

2.3.4微带线终端短路情况下的计算及分析

2.3.5微带线终端接匹配负载情况下的计算及分析

2.3.4结论

2.4其它方法的尝试

第三章时域仿真软件中微带滤波器的仿真

3.1时域仿真中微带低通滤波器的仿真

3.2时域仿真软件中微带带阻滤波器的仿真

3.3仿真结果与理想数据的比较

3.4仿真结果与实验测试结果的比较

第四章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文和攻读硕士学位期间获得的奖励