非線性電路求解及電熱耦合分析.pdf

1、隨著通信系統(tǒng)向著更大功率，更寬頻帶，更高靈敏度接收機(jī)的方向發(fā)展，無源互調(diào)逐漸成為不可忽視的重要問題。本文一方面以冪級數(shù)模型和等效電路模型為基礎(chǔ)，通過時域有限差分法對金屬-金屬接觸的無源互調(diào)問題做了研究；另一方面從電熱耦合著手，研究了電熱耦合對無源互調(diào)的影響。本文的主要工作如下：
　　1.基于金屬-金屬非線性接觸的兩種模型—冪級數(shù)模型和接觸等效電路模型，通過時域有限差分法來分析這兩種模型的無源互調(diào)問題。用時域有限差分法先計算出通過金

2、屬-金屬接觸的非線性電流，再將計算得到非線性電流作為一個非線性源來計算遠(yuǎn)場的散射場，最后通過Friis傳輸方程計算得到由金屬-金屬接觸產(chǎn)生的無源互調(diào)問題。通過實例仿真驗證時域有限差分法應(yīng)用于金屬-金屬非線性接觸無源互調(diào)分析的正確性。
　　2.微波負(fù)載作為常見的微波器件，用來改善電路的匹配性能，吸收微波能量。微波負(fù)載因消耗微波能量產(chǎn)生的焦耳熱會影響微波負(fù)載的電阻率，出現(xiàn)非線性的電壓-電流關(guān)系，從而導(dǎo)致無源互調(diào)的產(chǎn)生。而熱場與電磁場耦

3、合時導(dǎo)致時間尺度上的差異，是分析電熱耦合無源互調(diào)的主要問題。為了分析微波負(fù)載的電熱耦合無源互調(diào)問題，首先利用分?jǐn)?shù)階微分建立了微波負(fù)載分?jǐn)?shù)階熱傳導(dǎo)模型；再根據(jù)分?jǐn)?shù)階熱傳導(dǎo)模型建立了分?jǐn)?shù)階熱傳導(dǎo)的電路模型；最后結(jié)合熱阻效應(yīng)，推導(dǎo)出微波負(fù)載電熱耦合引起的無源互調(diào)功率電平表達(dá)式。分析了材料的電阻溫度系數(shù)、熱阻、熱容對無源互調(diào)的影響，為微波負(fù)載降低電熱耦合引起的無源互調(diào)提供了參考。
　　3.通過已經(jīng)建立的模型，用MATLAB的GUI模塊建立