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FDTD分析高功率脉冲对微波电路的影响

作　者: 陈智慧
导　师: 褚庆昕
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 时域有限差分法(FDTD) 高功率脉冲微波电路
分类号: TN62
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 181次
引　用: 2次
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内容摘要

本论文研究了应用时域有限差分法对高功率脉冲照射下的微波电路进行分析，主要研究了入射波的设置方法、微波电路的几种处理方法以及散射参数的提取方法，并采用这些方法计算了几个实际的微波电路。首先，本文回顾了时域有限差分法的基本原理，包括时域有限差分法的差分方程、稳定性条件、各向异性理想匹配层(UPML)吸收边界条件以及三维网格空间中入射波的引入方法。接着研究了FDTD模拟包含集总元件微波电路的几种方法，第一种是扩展FDTD方法，包括等效电流源法和等效电压源法。第二种是改进型的扩展FDTD方法，它可以将元器件的尺寸考虑在内。最后一种是FDTD结合SPICE软件共同模拟微波电路的方法，这种方法可以非常方便地模拟复杂微波电路。本文对各种方法的具体计算步骤作了一般性的概括。另外，本文还研究了FDTD分析微波电路时散射参数的两种提取方法，着重研究了端接匹配负载提取散射参数的方法，并对微带线端接匹配负载模型作了进一步的研究。最后，应用时域有限差分法模拟计算了高功率脉冲照射下的两个微波电路，微带线端接二极管电路和微波FET放大器电路，并对每个电路作了简要的分析和讨论，验证了FDTD方法研究这类问题的可行性和有效性。

全文目录

第一章绪论  6-10
  1．1 时域有限差分法的背景  6-7
  1．2 高功率脉冲照射微波电路的FDTD分析背景  7-8
  1．3 本文的内容安排  8-10
第二章时域有限差分法简介  10-26
  2．1 FDTD法的基本方程  10-14
  2．2 FDTD法的数值稳定性  14
  2．3 UPML吸收边界条件  14-18
  2．4 入射脉冲的引入  18-25
  2．5 小结  25-26
第三章微波电路的FDTD仿真  26-38
  3．1 引言  26
  3．2 基于等效电流源的扩展FDTD算法  26-28
  3．3 基于等效电压源的扩展FDTD算法  28-30
  3．4 扩展FDTD算法的改进  30-33
  3．5 FDTD结合SPICE软件  33-36
  3．6 小结  36-38
第四章散射参数的提取  38-44
  4．1 引言  38-39
  4．2 微带端接匹配负载的FDTD建模  39-41
  4．3 算例  41-43
  4．4 小结  43-44
第五章高功率脉冲照射微波电路算例  44-54
  5．1 引言  44
  5．2 微带线端接二极管电路  44-48
  5．3 微波FET放大器电路  48-52
  5．4 小结  52-54
第六章结束语  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-57

FDTD分析高功率脉冲对微波电路的影响

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