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《(最新)基于時(shí)域有限差分法的微帶結(jié)構(gòu)串?dāng)_研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、王化宇，張興周(哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院，哈爾濱150001)摘要:采用時(shí)域有限差分法(FDTD)對(duì)微帶天線與微帶線之間的互耦系數(shù)進(jìn)行計(jì)算．激勵(lì)源采用在激勵(lì)空間提取入射波，再加入到計(jì)算空間中的方法引入．提取出入射波和反射波之后進(jìn)行快速傅里葉變換，再利用N端口網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)計(jì)算出S參數(shù)，計(jì)算結(jié)果表明使用時(shí)域有限差分法的結(jié)果和基于有限元(FEM)方法的商業(yè)軟件HFSS的計(jì)算結(jié)果基本一致．關(guān)鍵詞:時(shí)域有限差分法;微帶天線;微帶線;串?dāng)_中圖分類號(hào):TN822文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672－0946(2011)02－0219－04St
2、udyoncouplingbetweenmicrostripandpatchantennainFDTDmethodWANGHua-yu，ZHANGXing-zhou(SchoolofInformationandCommunicationsEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract:WiththeincreasingoffrequencyfromthesignalsontheRFPCB，itbeingwide-spreadthatpatcha
3、ntennaandmicrostripexistonablockofRFPCB，crosstalkofsignalontheRFPCBisserious．ItcanreducetheinterferenceontheRFPCBifthecrosstalkisex-actlyevaluatedandcalculated．Andthestabilityofthesystemwouldbeimproved．Thispa-perusedthefinite-differencetime-domainmethodtocalculatethec
4、rosstalkbetweenpatchantennaandmicrostrip．Thesourcewassetbytrainedinincentivespaceandsetinspaceofcalculation．Theincidentwaveandreflectionarestored，andtransformedbyFFT．TheSpa-rameterwascalculated．TheresultsofsimulationwereinaccordancewiththeresultsofHF-SS．Keywords:finit
5、edifferencetimedomain;patchantenna;microstrip;coupling隨著現(xiàn)代高速數(shù)字通信系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，在射頻電路板上信號(hào)的頻率越來越高，電路板上面器件的互擾變的尤為突出，能否有效抑制射頻電路板上普遍存在的串?dāng)_已經(jīng)成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵影響因素．隨著射頻電路板上傳輸信號(hào)的頻率越來越高，以及微帶天線與其他的微帶傳輸線結(jié)構(gòu)并存在一塊射頻電路板上的現(xiàn)象越來越普遍，造成射頻電路板上面的信號(hào)串?dāng)_問題越來越明顯．對(duì)射頻電路板上面信號(hào)的互耦進(jìn)行正確的評(píng)估和而提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性．近年來利用時(shí)域有
6、限差分法對(duì)微帶傳輸線之間的串?dāng)_［1］，以及微帶天線與微帶天線之間的串?dāng)_研究取得了一些成果［2］．在射頻電路板上面還經(jīng)常存在著微帶傳輸線與微帶天線并存的情況．微帶天線與微帶線之間的耦合被稱為輻射耦合，如果不進(jìn)行有效抑制勢(shì)必影響系統(tǒng)正常運(yùn)行．本文采用時(shí)域有限差分法(FDTD)對(duì)微帶天線與微帶線之間的耦合進(jìn)行了計(jì)算，激勵(lì)源采用先在激勵(lì)空間提必增大計(jì)算空間以避免出現(xiàn)“二次反射”．法就能在多付出一點(diǎn)入射波訓(xùn)練計(jì)算時(shí)間的基礎(chǔ)上解決這些難題．由于這種激勵(lì)方式不存在“二次反射”，不必人為增大計(jì)算空間避免“二次反射”．所以大多數(shù)情況下第3種激勵(lì)方式
7、在總的計(jì)算時(shí)間上也有一定優(yōu)勢(shì)．這種方法第1步是提取入射波，如圖1所示．在激勵(lì)空間的這個(gè)面提取出入射波．并把入射波加入到計(jì)算空間中去．天線模型的建立使用時(shí)域有限差分法分析微帶結(jié)構(gòu)，由于需要解的方程是電磁場(chǎng)理論中最原始和基礎(chǔ)的麥克斯韋方程，所以一些基本的電磁場(chǎng)的特征比如寄生影響、邊緣場(chǎng)都能準(zhǔn)確計(jì)算出來．所以這種算法的結(jié)果比較符合客觀現(xiàn)實(shí)．由于計(jì)算空間不可能模仿現(xiàn)實(shí)中的無限大空間，所以必須為計(jì)算空間加入吸收邊界，目前FDTD比較常用的吸收邊界是Mur、完全匹配層(PML)等．本文采用完全匹配層(PML)作為吸收邊界．在建模中微帶線的饋電
8、是計(jì)算難點(diǎn)之一，為微帶線設(shè)置激勵(lì)的方法現(xiàn)在主要有3種．第1種是在吸收邊界上以電壁的形式設(shè)置強(qiáng)迫激勵(lì)源，第2種是在吸收邊界以磁壁的形式在邊界上設(shè)置激勵(lì)源，第3種方法［4－6］是先在激勵(lì)空間訓(xùn)練好入射波，把訓(xùn)練好的入射波提取出來之后，在計(jì)算空間除吸收邊
