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降维时域有限差分方法及其在微带缝隙天线分析中的应用

作　者: 陶辉华
导　师: 徐金平
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 降维时域有限差分法 微带缝隙天线 输入阻抗 辐射方向图
分类号: TN823.24
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要


本文首先介绍了经典的时域有限差分(FDTD)基本方程，然后详细讨论了降维时域有限差分(R-FDTD)方法的基本原理和计算中的有关问题，并将之应用于微带缝隙天线的分析研究。讨论了R-FDTD方法计算中时间步长和空间步长的选取原则以及激励源的类型和设置：推导了Mur一阶和二阶边界条件的差分格式；给出了分析天线的远场辐射特性时所需的近场远场变换技术。应用R-FDTD对微带窄缝天线进行了分析，所得数值结果验证了该方法的正确性和有效性。在此基础上，对微带工字形缝隙天线、微带燕尾形缝隙天线和微带分形缝隙天线进行了分析，并讨论了缝隙的形状和尺寸对微带缝隙天线的输入阻抗和带宽的影响，得出了对工程设计具有指导意义的结论。

全文目录


绪论  7-9
第一章 降维时域有限差分法  9-23
  1．1 FDTD基本方程  9-13
  1．2 R-FDTD基本原理  13-16
    1．2．1 无散区域里的新公式  13-14
    1．2．2 对导体的处理  14-15
    1．2．3 对激励的处理  15-16
  1．3 解的稳定性  16-18
  1．4 激励源的类型和设置  18-21
    1．4．1 激励源的类型  19-20
    1．4．2 波源的设置  20-21
  1．5 数值色散  21-23
第二章 吸收边界条件  23-31
  2．1 边界面处的标准波动方程式  23-25
  2．2 边界条件的一阶R-FDTD算式  25-28
  2．3 边界条件的二阶R-FDTD算式  28-31
第三章 天线的远场特性  31-36
  3．1 场等效性原理  31-32
  3．2 频域近场—远场变换  32-33
  3．3 时域近场—远场变换  33-36
第四章 R-FDTD在微带缝隙天线分析中的应用  36-48
  4．1 微带缝隙天线的特点和应用  36
  4．2 微带缝隙天线的激励方法  36-37
  4．3 天线特性阻抗的计算  37-39
  4．4 微带缝隙天线计算结果及讨论  39-48
    4．4．1 矩形缝隙天线  39-42
    4．4．2 工字形缝隙天线  42-44
    4．4．3 燕尾形缝隙天线  44-46
    4．4．4 分形缝隙天线  46-48
结束语  48-49
致谢  49-50
在学期间发表的论文  50-51
参考文献  51-52

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 天线 > 天线：按各种结构形式分 > 开槽天线，裂缝天线
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