漏缆及微带线不连续结构的数值方法分析

摘要

微波传输线不连续结构是现代通信系统及微波电路中的常见结构,它能够引起电波的反射、辐射,造成对周围电路的耦合,尤其在高频段及微波波段.对微波传输线不连续结构特性的研究有助于设计性能更好的通信系统、微波电路及高速电路.微波传输线虽然结构看似简单,但用传统的解析方法很难求解其特性,因此数值方法成为求解微波传输线不连续结构特性的重要方法.该文结合国家自然科学基金项目和教育部优秀青年教师资助计划项目,利用数值方法对漏泄同轴电缆的缝隙和微带线的拐角等不连续结构的特性进行了研究.具体有如下几个方面的工作:1.提出了一种求解漏泄同轴电缆缝隙处的电感的数值方法,并研究了电感随漏泄同轴电缆有关结构参数的变化规律.2.介绍了用圆柱坐标系下的有限差分法求解漏泄同轴电缆缝隙处的电容的方法,研究了漏泄同轴电缆缝隙处的电容随漏泄同轴电缆结构参数的变化规律.3.在求得电容、电感的基础上分析了漏泄同轴电缆缝隙处的特性阻抗的变化,计算了由于阻抗不连续结构引起的反射,并研究了反射系数随漏泄同轴电缆工作频率和开缝周期的变化规律.4.用有限差分法计算了弯曲微带线的静态分布电容,分析了弯曲微带线的结构对分布电容的影响,研究了常见的切角微带线的分布电容特性以寻求最优的切角结构.5.用时域有限差分法研究了弯曲微带线的时域传输和反射特性及相应的频域特性.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1漏泄同轴电缆的应用现状、研究方法和内容概述

1.2微带线的应用和研究现状概述

1.3电磁场中的数值方法概述

1.4本文主要内容

第二章漏泄同轴电缆电感电容及反射系数的数值法求解

2.1漏泄同轴电缆电感的数值法求解

2.1.1理论与方法

2.1.2计算结果与分析

2.2漏泄同轴电缆电容的有限差分法求解

2.2.1理论与方法

2.2.2计算结果与分析

2.3漏泄同轴电缆特性阻抗及反射系数的计算

2.3.1漏泄同轴电缆特性阻抗的计算

2.3.2漏泄同轴电缆反射系数的计算

第三章弯曲微带线静态分布电容的有限差分法求解

3.1模型与算法

3.2结果与分析

第四章弯曲微带线传输与反射特性的FDTD法分析

4.1微带拐角对脉冲传输特性的影响

4.2结构不均匀造成脉冲波形和频谱变化的初步分析

第五章结束语

参考文献

研究生期间发表的论文

致谢