基于FDTD方法的泄漏同轴电缆辐射场的研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要本文的主要工作是对于泄漏同轴电缆的辐射场进行时域有限差分(FDTD)研究，用FDTD方法求解和仿真了泄漏同轴电缆在自由空间中的辐射场，总结其求解过程，为在闭域空间中泄漏同轴电缆辐射场的FDTD计算提供理论基础。目前针对于泄漏同轴电缆辐射场的研究比较多的是依靠等效磁流、并矢格林函数、麦克斯韦方程等传统的解析法，但是这些方法由于采用了大量的理想化模型和近似化计算，其过程十分繁琐、结果不准确。FDTD方法凭借其原理简单、时域直观和占用内存少等优点为泄漏同轴电缆辐射特性的求解提供了一个有效方法。本文另一个主要内容就是将Z变换与FDTD方法相结合，用以计算电磁波在复杂色散媒

2、质中的传播，经验证，此方法与原来各种方法相比较具有实现简单、程序通用性强等优点。同时，本文还将此方法用于FDTD的PML●实现中，也起到了很好的吸收效果。本文还简单介绍了泄漏同轴电缆的一些基本理论，如泄漏同轴电缆的结构和分类及其一些电气特性指标；同时，还简单阐述了FDTD方法的原理及关键技术等。关键词t泄漏同轴电缆；时域有限差分方法；Z变换：完全匹配层哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTInthisthesis，themainpartistheresearchontheradiationofleakycoaxialcableusingFDTD．Thisthesiscalculatesan

3、dsimulatestheradiationfieldofleakycoaxialcableusingFDTDmetho也summarizestheprocessofthecalculation,providesabasictheoryforcalculatingtheradiationcharacteristicusingFDTDintheconfinedareas．Atpresent,thesolutionoftheradiationofleakycoaxialcableiStraditionalanalyticmethoddependingontheequivalentmagnetics

4、treamandMaxwellequations，theprocessofitiscomplexandtheresultisnotnicetybecausethecalculationcircumstanceisseemedtobeperfect．FDTDmethodiseasytorealize，anditCarlgainthedirecttimedomainresults，alsoittakeslessroomofthecompmerthanothermethods，SOitiSalleffectivesolutionoftheradiationofleakycoaxialcable．Th

5、eothermainpartofthisthesisiSthecombinationofZtransforrnandFDTDmethodtosimulatethepropagationoftheelectromagneticwaveinthedispersivemedium．Thiskindofcombinationiseasytorealize，anditisconvenientforthegeneralizationofprogrammes．Otherwise，thesamecombinationiSusedintheimplememofPML．anditworkswell．Thisthe

6、sisalsointroducessomebasictheoryofleakycoaxialcable，suchasstructures，sortsandelectriccharacteristicindexesofit，andthetheoryandkeytechnologiesofFDTDmethodarealsoilluminatedinthesis．Keywords：LeakyCoaxialCable(LCX)；Finite—DifferenceTime—doInajjl(FDTD)Method；Ztransform；PerfectlyMatchedLayer(PML)哈尔滨工程大学学

7、位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出。除文中己注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：冯越蜷日期：洲年=；月呜日哈尔滨工程大学硕士学位论文1．1泄漏同轴