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《基于時域有限差分法的微帶結(jié)構(gòu)串?dāng)_研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，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:采用時域有限差分法(FDTD)對微帶天線與微帶線之間的互耦系數(shù)進行計算．激勵源采用在激勵空間提取入射波，再加入到計算空間中的方法引入．提取出入射波和反射波之后進行快速傅里葉變換，再利用N端口網(wǎng)絡(luò)的知識計算出S參數(shù)，計算結(jié)果表明使用時域有限差分法的結(jié)果和基于有限元(FEM)方法的商業(yè)軟件HFSS的計算結(jié)果基本一致．關(guān)鍵詞:時域有限差分法;微帶天線;微帶線;串?dāng)_中圖分類號:TN822文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1672－0946(2011)02－0219－04Studyoncouplingbe
2、tweenmicrostripandpatchantennainFDTDmethodWANGHua-yu，ZHANGXing-zhou(SchoolofInformationandCommunicationsEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract:WiththeincreasingoffrequencyfromthesignalsontheRFPCB，itbeingwide-spreadthatpatchantennaandmicrostripexistonablo
3、ckofRFPCB，crosstalkofsignalontheRFPCBisserious．ItcanreducetheinterferenceontheRFPCBifthecrosstalkisex-actlyevaluatedandcalculated．Andthestabilityofthesystemwouldbeimproved．Thispa-perusedthefinite-differencetime-domainmethodtocalculatethecrosstalkbetweenpatchantennaandmicrostrip．Thes
4、ourcewassetbytrainedinincentivespaceandsetinspaceofcalculation．Theincidentwaveandreflectionarestored，andtransformedbyFFT．TheSpa-rameterwascalculated．TheresultsofsimulationwereinaccordancewiththeresultsofHF-SS．Keywords:finitedifferencetimedomain;patchantenna;microstrip;coupling隨著現(xiàn)代高速
5、數(shù)字通信系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，在射頻電路板上信號的頻率越來越高，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)計的功能能否實現(xiàn)的關(guān)鍵影響因素．隨著射頻電路板上傳輸信號的頻率越來越高，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串?dāng)_問題越來越明顯．對射頻電路板上面信號的互耦進行正確的評估和而提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性．近年來利用時域有限差分法對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
6、情況．微帶天線與微帶線之間的耦合被稱為輻射耦合，如果不進行有效抑制勢必影響系統(tǒng)正常運行．本文采用時域有限差分法(FDTD)對微帶天線與微帶線之間的耦合進行了計算，激勵源采用先在激勵空間提必增大計算空間以避免出現(xiàn)“二次反射”．法就能在多付出一點入射波訓(xùn)練計算時間的基礎(chǔ)上解決這些難題．由于這種激勵方式不存在“二次反射”，不必人為增大計算空間避免“二次反射”．所以大多數(shù)情況下第3種激勵方式在總的計算時間上也有一定優(yōu)勢．這種方法第1步是提取入射波，如圖1所示．在激勵空間的這個面提取出入射波．并把入射波加入到計算空間中去．天線模型的建立使用時域有限差分法分析微帶結(jié)構(gòu)，由
7、于需要解的方程是電磁場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的特征比如寄生影響、邊緣場都能準(zhǔn)確計算出來．所以這種算法的結(jié)果比較符合客觀現(xiàn)實．由于計算空間不可能模仿現(xiàn)實中的無限大空間，所以必須為計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是計算難點之一，為微帶線設(shè)置激勵的方法現(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)置強迫激勵源，第2種是在吸收邊界以磁壁的形式在邊界上設(shè)置激勵源，第3種方法［4－6］是先在激勵空間訓(xùn)練好入射波，把訓(xùn)練好的
8、入射波提取出來之后，在計算空間除吸收邊
