资源描述：
《线馈矩形微带天线的分析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、10.8线馈矩形微带天线的分析**由毕战红,代子为,韩春元,白波,赵洪涛,路鹏同学完成10.8.1三维有限差分法对线馈矩形微带天线的分析****由毕战红同学完成摘要：本文使用三维FDTD算法实现文献《Applicationofthethree_DimensionalMethodtotheanalysisifPlanarMicrotripCircuits》IEEEtrans.OnMTT199038(7)的一个矩形微带贴片天线的S11参数的计算。采用MATLAB编程完成数值计算，并与文中的结果进行了比较。（1）概述文献《A
2、pplicationoftheThree_DimensionalFiniteDifferenceTimeDomainMethodtotheAnalysisofPlanarMicrotripCircuits》给出了详细的理论分析。本文主要是从该文出发，采用MATLAB程序完成数值计算过程，画出了时间步为200，400，600，800时介质内的电场分布图形。天线的尺寸如图10.65所示：2.092.4616mm12.45mm0.794mmmmmmmmm上视图侧视图图10.70线馈矩形微带天线结构（2）理论基础支配方程：由此
3、推导出有限差分方程：；；；;;（3）数值计算分析A.网格划分与时间步确定由于感兴趣的频段范围是DC——20GHz，不妨将25GHz取为频段的上限。则波长的最小值应该是考虑到的取值应该小于等于所以仅仅从频带的角度考虑，应该有：(10.8.1)z方向上的介质厚度为0.794mm，可以将其分为3个网格，近似有。符合的要求。Y方向上的长度为16mm,可以将其分为40个网格或80个网格。如果分为80个网格，则，由于Y方向上的场分布不是我们特别感兴趣的所以不必要将其分的太细，取40个网格就可以。这样就有，符合。比较困难的是确定的值
4、，由于在x方向上有三个尺寸，12.45mm,2.09mm,2.46mm如果想将每一个尺寸都恰好分为整数个网格数，比较困难。考虑到天线的尺寸12.45mm要尽量准确，因此先从这个入手。文献中给出的mm，天线区域分为32个网格，这样有，与实际的尺寸有0.002mm的误差，而微带馈线的宽度为，误差为-0.126mm,微带馈线的位置为mm,误差为：-0.115mm.。可以考虑的另外一种方法：取，这样天线区域刚好分为60个网格，没有误差，微带馈线的宽度为12个网格，即，误差为0.03mm,微带馈线的位置为10个网格，误差为：-0
5、.015mm。这样的网格划分可以得到更加精确的模拟，缺点是增加了计算量。本文采用第一种分法：即将矩形切片尺寸为32403，总的尺寸为。确定了以后，可以用稳定性准则确定。稳定性条件：这里取值为：0.441ps。B源的处理在导带口加强迫激励源，采用了高斯脉冲：.其中为延迟时间，T高斯脉冲半宽度时间，馈源边界处理为磁壁，T的取值可由下面公式得出：T=1/ff为高斯有效频谱的最高频率。取T=15ps。延迟时间取为3T。同时为了消除不希望的影响，如虚假反射，该源在存在一定时间后用吸收边界代替（文中取为大于220时间步）。D导体的
6、处理在本文中导体看作为无厚度的理导体，在其上的电场切向分量为0。C吸收边界采用Mur一阶吸收边界条件：其中E0表示网格壁上的切向电场分量，E1表示为网格内一点的切向电场分量。DS参数电场求出后，计算入射波电压与反射波电压。由微波网络理论有。通过傅立叶变化可以求出S参数：10.8.2三维有限差分法对线馈矩形微带天线的程序与结果**由毕战红同学完成MATLAB程序：v=3e8;dt=0.441e-12;dx=0.389e-3;dy=0.400e-3;dz=0.265e-3;r=2.2;m=(1+r)/2;A=v*dt/dz
7、;B=v*dt/dy;C=v*dt/dx;D=v*dt/(r*dy);E=v*dt/(r*dz);F=v*dt/(r*dx);G=v*dt/(m*dy);H=v*dt/(m*dz);I=v*dt/(m*dx);J=v*dt/dy;K=v*dt/dz;L=v*dt/dx;a=(v*dt/sqrt(r)-dx)/(v*dt/sqrt(r)+dx);b=(v*dt/sqrt(m)-dx)/(v*dt/sqrt(m)+dx);c=(v*dt-dx)/(v*dt+dx);d=(v*dt/sqrt(r)-dy)/(v*dt/sqr
8、t(r)+dy);e=(v*dt/sqrt(m)-dy)/(v*dt/sqrt(m)+dy);f=(v*dt-dy)/(v*dt+dy);g=(v*dt-dz)/(v*dt+dz);%输入初始值i=2:62;j=2:102;k=2:18;Ex1(i,j,k)=0;Ey1(i,j,k)=0;Ez1(i,j,k)=0;Ex2(i,j,
