单轴各向异性左手介质填充波导截止特性的FDTD分析

给出用时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)法分析单轴各向异性左手介质填充波导问题的差分公式.为验证递推公式的正确性和有效性,计算了各向同性左手介质填充矩形波导TE模归一化截止频率,计算结果与文献报道吻合较好;分析了介质厚度以及介质的相对磁导率对部分各向同性及各向异性左手介质填充矩形波导TE模归一化截止频率的影响.     

各向异性介质填充矩形波导的FDTD分析

从麦克斯韦方程推导出用时域有限差分（FDTD）法分析电各向异性介质填充波导问题的差分公式;在MATLAB平台上,编程实例计算了电各向异性无耗介质完全填充矩形波导TE波部分模式的截止频率,计算值与理论值吻合较好;分析计算了矩形波导尺寸变化及电各向异性非单轴介质加载厚度对TE波截止特性的影响。     

用非均匀网格FDTD法计算部分介质填充脊波导的截止频率

文章提出用非均匀网格FDTD法分析部分介质填充脊波导,给出了非均匀网格剖分的参数条件。实例计算了部分介质填充的双脊波导、三脊波导的截止频率,其结果与文献报道值吻合较好;计算了部分介质填充非对称脊波导的截止频率,并获得归一化截止频率谱图。在相同网格数下,本算法既具有良好的精度,又仅占用很少的内存和较短的运行时间,在短时间内能获得较满意的结果。     

用FDTD法分析各向异性介质填充矩形波导的截止特性

给出用时域有限差分(FDTD)法分析各向异性介质填充波导问题的差分格式,实例计算了磁各向异性介质完全填充矩形波导TE模各模式的截止波数,计算结果与理论值吻合较好;分析了磁各向异性介质和电各向异性介质填充对矩形波导TE模和TM模主模归一化截止波数的影响。     

山字形脊波导截止特性的FDTD分析

提出用时域有限差分(FDTD)法分析山字形脊波导的截止特性,给出了真空条件下山字形脊波导主模的截止特性,并与其他方法的计算结果进行对比;分析部分各向同性线性均匀介质填充山字形脊波导时主模的截止波长,给出了主模截止波长在介质参数εr变化时对主模截止波长的影响;分析比较了山字形脊波导填充不同介质时的截止特性.     

用FDTD法计算不规则截面传输线的截止频率

给出直角坐标系下用时域有限差分（FDTD）方法计算电磁场问题的差分格式，详细介绍了用FDTD法分析不规则传输线高阶模截止频率的计算过程。实例计算了矩形波导的截止频率，并与解析解进行比较；计算了几种复杂边界传输线的高阶模截止频率随内导体变化的情况，给出传输线TEl模的模场分布。该方法也可推广应用于各种复杂截面波导、复杂截面传输线传输特性的分析和计算。     

用变形差分公式计算波导高阶模的截止频率

对差分法所获的离散差分公式作矩阵变换,使差分离散方程的系数矩阵对于波导的各阶模都是正定的,从而可利用该变形离散方程计算波导各个高阶模的截止频率。编程实例计算了矩形波导、L形波导、对称脊波导部分高阶模的截止频率。计算结果表明：用变形差分公式计算高阶模的截止频率,不仅具有较高的计算精度,而且可以很方便地用于各种复杂截面波导问题的设计与分析。     

用FDTD法分析各向异性介质填充微带线的截止特性

给出了用时域有限差分(FDTD)法分析各向异性介质填充波导问题的差分格式,实例计算了各向异性介质填充屏蔽微带线的传输特性,分析了影响特性参数的因素及其变化趋势.     

用FDTD法分析填充介质金属同轴线的截止频率

给出柱坐标系下二维时域有限差分法(FDTD)的差分离散格式。利用FDTD法实例计算了空心金属同轴线TE波的归一化截止频率,并与理论值进行比较;计算了径向填充圆环形介质和角向填充扇形介质同轴线的归一化截止波数,获得了径向填充圆环形介质同轴线时各阶TE模归一化截止波数的曲线图;分析了角向填充扇形介质对同轴线归一化截止波数的影响。     

用FDTD法计算外开槽同轴波导的归-化截止频率

给出圆柱坐标系下用FDTD法计算电磁场问题的差分格式和用FDTD法分析开槽金属波导截止频率的主要计算过程。实例计算了具有解析的空心金属圆波导和同轴传输线的传输特性,证明了圆柱坐标系下FDTD方法的正确性和有效性;用同一程序计算无解析的开槽同轴波导的传输特性,分析了各种开槽条件下开槽同轴波导截止频率的影响。     

直线法分析非均匀类矩形波导的特性

为了分析非均匀介质填充的类矩形波导的特性及其应用，采用直线法和传递矩阵法对一维非均匀类矩形波导进行了分析，获得了模式LSM与LSE的特征方程，解决了处理非均匀类矩形波导边值问题的困难．以部分介质填充的矩形波导为例对该分析模型进行了验证，获得了与已有文献的解析解非常一致的结果．对填充介质片的矩形波导的色散和截止特性进行了数值计算和分析，这种波导的截止波长随着介质片的介电常数、厚度及其离开矩形波导窄边距离的增加而增加，即其截止频率大大降低，这对深入研究非均匀波导及其实际应用提供了理论依据．     

用介质片加载时矩形波导内的场分布

论述了矩形波导中部分充填介质片时的情况,这导致在波导内无负载的自由空间中产生平面波型的TEM场.用射线法分析推导了介质片非对称加载矩形波导中的场分布,并与时域有限差分法的计算作了比较.给出了场分布的三维曲面图形.讨论了用此法建立TEM场区的应用与研究前景.     

矩形波导时域仿真中的激励源设置和参数提取

文章采用时域有限差分方法对矩形波导的多模截止频率和不连续性问题进行了分析,提出一种新的电磁流激励和电磁能量提取方法,求解矩形波导的截止频率,与单一的电流源激励方案相比,该方案能更有效地激励多种模式;为了在一次计算中抽取宽频带的散射参量,引入特征阻抗的概念用于分离入射电压波和反射电压波;通过对部分填充介质的三维WR-3矩形波导的数值实验,证明了该散射参量计算方法的可靠性。     

一般型矩形介质波导色散特性分析

一、引言介质波导作为毫米波直到光频段传输线得到了广泛的应用,因而对其传输特性的研究具有重要意义。关于色散特性的研究已有等效介电常数法、模式匹配法和有限元法。等效介电常数法与模式匹配法的主要难点是对于较复杂的结构要求冗长的推导过程。而有限元法最终归结为线性代数方程组的求解,要得到高的精度,就必须增加方程组的阶数N,而计算量大约与N~2成正比。本文提出的方法将横向谐振和等效介电常数限制在有限区域,区域的边界对应于导体屏蔽或奇对称面、偶对称面、开介质波导分别为理想电壁、磁壁及电抗壁,分析过程基于网络方法,因而具有推导过程简单,适用范围广、计算量小并具有一定精     

采用PML吸收边界条件的FDTD法在分析波导不连续性中的应用

研究采用理想匹配层（PML）吸收边界条件的时域有限差分法（PML-FDTD法）在分析波导不连续性问题中的应用，首先通过模拟正弦调制的高斯脉冲在波导中的传输来验证PML的吸收性能，然后将采用PML吸收边界的FDTD法应用于矩形波导填充有限媒质时的S参数和圆形波导中矩形薄膜片反射系数的计算，数值结果与巳有文献比较一致，说明了PML吸收边界条件用于FDTD法分析波导问题的有效性。     

复介电常数矩形介质波导的微扰法分析

用微扰理论分析了复介电常数矩形波导 (芯区有吸收的埋入型矩形波导、衬底有吸收的脊形波导、有金属包层的脊形波导 )的特性 ,并以直接求得的复本征值方程的解为标准进行比较 ,结果表明微扰法是相当好的近似方法 ,在弱吸收情况下 ,它给出标准值符合相当好的数值结果 .     

矩形波导结中沿H面部分填充介质柱散射特性的有限元—边界元法分析

应用有限元—边界元耦合法数值分析了矩形波导结中沿Ｈ面均匀的任意截面形状的介质柱散射特性,并给出了一个算例