论文摘要
平面分层结构广泛应用于地质探测、环境监测、微带天线、微带电路等领域,随着计算机技术的发展,如何更加准确快速地分析其电磁特性成为近年来研究的热点课题之一。本文采用谱域法求解任意平面分层结构中适用于具有低奇异特性的C类混合位积分方程(MPIE)的格林函数,并采用基于RWG基函数的空域矩量法(MoM)求解积分方程,分析多层微带结构的散射和微带电路等问题。文章首先基于传输线理论系统完整地推导了任意分层结构中的C类谱域格林函数。接着重点阐述采用二级离散复镜像法(DCIM)求解多层媒质结构空域格林函数的过程,主要详细论述了两个问题:一是精确定位表面波极点。采用牛顿迭代法查找表面波极点,并提出了一种新的包含表面波极点的迭代函数,提高了计算的稳定性,并减小了计算量,通过与已发表文献结果对比,证明该方法切实有效;二是准确计算留数。为避免多层媒质中极点处留数解析求解的复杂性,本文发展了一种便于编程实现的围线积分方法求解留数值,通过妥善处理被积函数的多值性问题,使得积分达到了良好的收敛效果和稳定性。为了进一步验证空域格林函数计算方法的准确性,本文将单层和双层媒质结构计算结果与文献值进行了对比,吻合良好。另外,本文简要介绍了分层媒质中MoM的基本原理,并着重讨论了与自由空间MoM相比,需要特别考虑的两个问题:一是分析散射问题时的右向量计算;二是分层媒质中的远场辐射计算。同时,本文还详细讨论了采用三种方法提取微带电路散射参数(S参数)的问题,并比较了各自的优缺点。文章最后一部分给出了采用本文方法分析微带结构的若干算例,包括微带结构的散射分析和微带电路参数的提取。计算结果与商业软件吻合良好,证明了本文方法的有效性。
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标签：平面分层结构论文; 谱域法论文; 混合位积分方程论文; 矩量法论文; 格林函数论文; 离散复镜像法论文; 微带结构论文;