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1、毕业设计（论文）任务书（2012届）设计（论文）题目有限差分法分析波导特性学院名称电子科学与应用物理学院专业（班级）微电子08级1班姓名（学号）刘义珩（20084681）指导教师杜平____目录1前言51.1波导理论51.2波导材料的具体形式52有限差分法的基本原理72.1有限差分法72.2有限差分法的发展与应用92.3有限差分法的特点113有限差分法矩阵的边界条件处理与截止频率133.1边界条件及处理133.2矩形波导的截止频率184总结275致谢286参考文献29有限差分法分析波导特性摘要：波导不仅是指空金属管，同时也包括其他波
2、导形式如脊形波导、椭圆波导、介质波导等；还包括双导线、同轴线、带状线、微带和镜像线、单根表面波传输线等。如不附加说明，一般说到波导就是指空心金属管。根据波导横截面的形状不同，可分为矩形波导、圆波导等。尽管已存在很多不同波导形式，且新的形式还不断出现，但直到目前，在实际应用中矩形波导和圆波导仍是两种最主要的波导形式。第二章主要介绍了有限差分法的基本原理及特点，为后续波导特性研究过程中的使用做出铺垫。第三章主要介绍了矩形波导边界条件的处理及截止频率的计算以及发现的问题。本文主要分析了矩形波导和圆波导截止频率特性以及用MATLAB实现了有
3、限差分法解静电场边值问题的算法，将偏微分方程的问题化为线性方程组问题。关键词：有限差分法波导截止频率MATLABAbstractWaveguideisnotonlyreferstoemptymetaltubes,andalsoincludesotherwaveguideformssuchasridgeformbird,ellipticwaveguide,mediumwaveguide,etc.;Alsoincludedoublewire,withaxis,ribbonline,microstripline,singleandmirr
4、orsurfacewavetransmissionlines,etc.Ifnotaddthatgeneralsaidtowaveguideisreferstothehollowtube.Accordingtotheshapeofthecrosssectionwaveguideisdifferent,canbedividedintoarectangularwaveguide,thecircularwaveguide,etc.Althoughtherearemanydifferentwaveguidehasform,andthenewf
5、ormalsoappearconstantly,butuntilnow,intheactualapplicationofarectangularwaveguideandthecircularwaveguideisstillaretwoofthemostmajorwaveguideform.Thesecondchapterintroducesthefinitedifferencemethodforbasicprincipleandcharacteristicsof,forthefollowingcharacteristicsinthe
6、processofresearchusingwaveguidemadematting.Thethirdchapterbasicallyintroducesarectangularwaveguidethetreatmentofboundaryconditionsandthecut-offfrequencyofthecalculationandtheproblemsfound.Thispapermainlyanalyzestherectangularwaveguideandthecircularwaveguidecut-offfrequ
7、encycharacteristicsandMATLABfinitedifferencemethodforthesolutionofthestaticcourtsidevalueproblemalgorithm,theproblemofpartialdifferentialequationtoalinearequations.Keyword:FinitedifferencemethodwaveguideCut-offfrequency1前言1.1波导理论波导是用来引导电磁波在有限空间中传播，使电磁波不至于扩散到漫无边际的空间中去的结
8、构的总称。在各类电子设备中，电磁能量的传递是通过传输线进行的。电磁能量是以电磁波的形式在传输线中传播的。也就是说，传输线是用来引导电磁波做定向传播的一种导波结构，所以，传输线又可以成为波导。在传输线引导下定向传播的电磁波被称为导行电磁
