時域有限元法與模匹配法的混合方法.pdf

1、在該論文中,研究模匹配與時域有限元法結(jié)合的混合方法,用于求解波導中不連續(xù)問題的時域解.在這一研究內(nèi)容下,主要研究四個方面的問題:(1)在完成金屬波導傳輸線方程時域形式的基礎之上,應用有限積分技術,把波導特征模式的色散傳輸線方程,化簡為一組新的一階偏微分方程組,該邊值問題屬一維Dirichlet邊值問題,從而便于用蛙跳格式求解,由于是在一維中計算,該方法具有很高計算效率和精度,從而避免了以往為得到金屬波導中特征模的時域響應特性,須要求解二

2、階方程,或用時域有限差分方法求解三維問題的方法,對于后者來說,計算有時是不準確的,或是很耗時的例如計算諸如圓波導、橢圓波導等其它復雜形狀的波導.(2)借鑒了已有方法,把一維色散波傳播的系統(tǒng)函數(shù),展開為一個具有有限項數(shù)的級數(shù),在此基礎上,把原先需要進行的卷積計算簡化為一個遞推公式,實現(xiàn)了所謂的局部計算特性.(3)從數(shù)學的對稱性出發(fā),提出了一種新的虛擬損耗傳輸線模型,這里的損耗不涉及到物理傳輸中的損耗,因此不會破壞波導特征模的正交性.該文詳

3、細分析了這種傳輸線的傳輸、損耗特性,得到了所謂完全吸收的條件,以及最佳的損耗傳輸特性參數(shù),該論文利用虛擬損耗傳輸線,有效地降低了由卷積方法計算的波導特征模式的截斷邊界條件的剩余反射,獲得了-50dB剩余反射回波計算的結(jié)果.(4)基于上面的研究結(jié)果,構(gòu)造出模匹配方法與時域有限元法結(jié)合的混合方法,該方法通過計算取樣平面上的電場,對其作正交展開,獲得該平面上各模式電壓的幅度.依據(jù)取樣平面上獲得的散射模電壓幅度,應用有限差分方法計算出接頭端面處