收藏本站
《电子科技大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

时域有限元法与模匹配法的混合方法

李思敏  
【摘要】:在本论文中,研究模匹配与时域有限元法结合的混合方法,用于求解波导中不连续问题的时域解。在这一研究内容下,主要研究四个方面的问题:(1)在完成金属波导传输线方程时域形式的基础之上,应用有限积分技术,把波导特征模式的色散传输线方程,化简为一组新的一阶偏微分方程组,该边值问题属一维Dirichlet边值问题,从而便于用蛙跳格式求解,由于是在一维中计算,该方法具有很高计算效率和精度,从而避免了以往为得到金属波导中特征模的时域响应特性,须要求解二阶方程,或用时域有限差分方法求解三维问题的方法,对于后者来说,计算有时是不准确的,或是很耗时的例如计算诸如圆波导、椭圆波导等其它复杂形状的波导。(2)借鉴了已有方法,把一维色散波传播的系统函数,展开为一个具有有限项数的级数,在此基础上,把原先需要进行的卷积计算简化为一个递推公式,实现了所谓的局部计算特性。(3)从数学的对称性出发,提出了一种新的虚拟损耗传输线模型,这里的损耗不涉及到物理传输中的损耗,因此不会破坏波导特征模的正交性。本文详细分析了这种传输线的传输、损耗特性,得到了所谓完全吸收的条件,以及最佳的损耗传输特性参数,本论文利用虚拟损耗传输线,有效地降低了由卷积方法计算的波导特征模式的截断边界条件的剩余反射,获得了-50dB剩余反射回波计算的结果。(4)基于上面的研究结果,构造出模匹配方法与时域有限元法结合的混合方法,该方法通过计算取样平面上的电场,对其作正交展开,获得该平面上各模式电压的幅度。依据取样平面上获得的散射模电压幅度,应用有限差分方法计算出接头端面处的边界条件来实现时域有限元法的迭代计算,由于本文采用无结构网格来模拟计算模型,使得本文的混合时域有限元方法可以用来计算复杂的波导接头问题。通过对一段均匀直波导的计算,验证该算法比使用一阶吸收边界条件的时域有限元法,虚假剩余反射回波平均要低10dB以上,达到了工程计算的要求。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TN814

免费申请
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 何小祥;刘梅林;;SSOR预处理技术在二维电磁特性TDFEM分析中的应用[J];南京航空航天大学学报;2006年06期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李思敏,张德琨,林为干;波导中模式吸收边界条件的计算方法[J];电子学报;2001年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 康彤;陈涛;涂中华;赵孟洲;;基于PML和有限元法求解二维时谐散射问题[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2009年03期
2 段雅丽,张晓丹;一种求解二维热传导方程的高效算法──ETF-FDS-MG方法[J];北京科技大学学报;2001年05期
3 张志江;徐更光;史锐;;基于Level-Set的多介质流体动力学数值分析[J];北京理工大学学报;2007年11期
4 桑苏玲;用COL90求解单位简支杆临界弯曲荷载问题[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2003年04期
5 韩向农;张其斌;李义科;武文斐;;基于Level set的小火焰模型在湍流预混燃烧中的应用[J];内蒙古科技大学学报;2008年01期
6 张军;赵宁;任登凤;谭俊杰;;Level set方法在自适应Cartesian网格上的应用[J];爆炸与冲击;2008年05期
7 黄广茂;方智勇;;基于Level-set法的液体晃荡与弹性液舱耦合作用研究[J];船舶工程;2007年06期
8 方智勇;端木玉;朱仁庆;;基于Level-set法的液舱液体晃荡数值模拟[J];船舶力学;2007年01期
9 李健;孙建国;;起伏地表条件下地震波场数值模拟有限积分变换有限差分方法[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年S1期
10 孙章庆;孙建国;张东良;;二维起伏地表条件下坐标变换法直流电场数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2009年03期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高本庆,刘波;电磁场时域数值技术新进展[J];北京理工大学学报;2002年04期
2 羊斌;刘以安;杨华明;吴少鹏;;强电磁脉冲对舰艇舱体的耦合防护研究[J];船舶工程;2008年02期
3 朱秀芹,耿友林,吴信宝;三维各向异性介质目标电磁散射的MOM-CGM-FFT方法[J];电波科学学报;2002年03期
4 丁卫平,徐金平;背腔式微带天线电磁散射分析的FEM/POPTD方法[J];电波科学学报;2002年04期
5 杨宏伟;刘梅林;何小祥;;计算电磁学中的时域有限元方法稳定性分析[J];电波科学学报;2007年04期
6 吴霞;周乐柱;;时域有限元法在计算电磁问题上的应用及发展[J];电波科学学报;2008年06期
7 刘顺坤,傅君眉,周辉,陈雨生,祝敏;电磁脉冲对目标腔体的孔缝耦合效应数值研究[J];电波科学学报;1999年02期
8 谢德馨,唐任远,王尔智,白保东;计算电磁学的现状与发展趋势——第14届COMPUMAG会议综述[J];电工技术学报;2003年05期
9 谢德馨,唐任远;计算电磁学近年来的若干重要成果——第15届COMPUMAG会议概述[J];电工技术学报;2005年09期
10 洪伟;计算电磁学研究进展[J];东南大学学报(自然科学版);2002年03期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 戚志鹏;李貅;吴琼;孙怀凤;杨增林;;从瞬变电磁扩散场到拟地震波场的全时域反变换算法[J];地球物理学报;2013年10期
2 赵倩;王薪;何小祥;;带孔缝腔体电磁脉冲屏蔽效能的TDFEM分析[J];河北科技大学学报;2011年S1期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 倪谷炎;罗建书;李传胪;;线-面传输线Taylor与Agrawal模型解的比较[J];国防科技大学学报;2007年05期
2 毛军发,李征帆;非零初始状态传输线瞬态分析[J];电子学报;1996年08期
3 郑吉妮;周佳;;微型通用串行总线的研究动态和应用及传输模型[J];电子技术;2009年07期
4 余志勇,许化龙,刘光斌;基于集总电感传输线建模的控制系统数字仿真[J];系统仿真学报;2002年01期
5 张瑛;Janet M.Wang;肖亮;吴慧中;;传输线电容参数提取中的奇异性处理方法[J];微波学报;2005年06期
6 吴超逸;;传输线参数提取和瞬态响应分析[J];信息技术;2007年08期
7 曹丽;;应用传输线网模拟技术对非线性电路故障诊断的研究[J];中北大学学报;1993年04期
8 杨锐;谢拥军;胡海鹏;王瑞;满明远;吴召海;;超宽带异向介质平面倒F天线[J];物理学报;2010年05期
9 JIM LIPMAN;;模型质量是高速PC板设计的关键因素[J];电子设计技术;1999年09期
10 倪谷炎;罗建书;李传胪;;Taylor与Agrawal模型的解析求解与模型比较[J];强激光与粒子束;2007年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张达敏;;利用传输线模型分析动态电路[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
2 唐旻;毛军发;;一种用于分析传输线瞬态响应的微分求积法[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
3 王宏建;高本庆;刘瑞祥;;缝隙馈电贴片天线的CAD设计与分析[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年
4 李宝忠;何金良;周辉;程引会;马良;吴伟;李进玺;;电磁脉冲在传输线上激励电流规律研究[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年
5 李晓春;毛军发;;基于傅立叶级数的时钟线网精确仿真[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
6 唐旻;毛军发;;一种用于分析频变传输线的无源宏模型[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2009年
7 王占和;郝群;祝侃;蒋煜婧;;热处理对纳米晶氧化锡薄膜的接触特性的影响[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
8 胡嘉杰;夏立诚;王文骐;;新型Si基毫米波VGCPW建模[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
9 刘磊;律方成;刘云鹏;张重远;;基于递归卷积法在变压器单绕组多导体传输线模型时域求解的初步研究[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年
10 李晓春;毛军发;陈彦锋;;基于传输线模型的树形互连线网的仿真[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄健全;新型平面人工传输线及其应用研究[D];华南理工大学;2011年
2 何俊;相控阵馈电网络中的无源器件研究[D];电子科技大学;2009年
3 石丹;传输线理论在电磁干扰防护技术中的若干应用[D];北京邮电大学;2008年
4 梁贵书;陡波前过电压下变压器的建模及快速仿真算法研究[D];华北电力大学(河北);2008年
5 张喜乐;VFTO对电力变压器影响的时域仿真计算及实验研究[D];华北电力大学(河北);2008年
6 齐磊;变电站瞬态电磁场对二次电缆的电磁耦合机理研究[D];华北电力大学(河北);2006年
7 李成国;基于LTCC的毫米波集成电路理论分析与仿真设计技术研究[D];南京理工大学;2008年
8 汪柳平;强电磁脉冲与有孔矩形腔耦合及地下强电线与地下管线之间互感系数相关研究[D];北京邮电大学;2008年
9 刘素玲;外场对通信线缆的瞬态响应分析及ESD放电电流的传输线理论分析[D];北京邮电大学;2008年
10 董辉;基于小波矩量法的PCB平面螺旋电感研究[D];大连海事大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张志军;电磁脉冲对传输线耦合规律的研究[D];华北电力大学(北京);2006年
2 张健;碳化硅离子注入及欧姆接触研究[D];西安电子科技大学;2006年
3 俞建国;基于铁氧体传输线的脉冲陡化技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 邢海文;电力电缆故障诊断技术的研究[D];广西大学;2005年
5 曹剑平;DC-DC开关变换器建模与数字仿真分析研究[D];中南大学;2008年
6 房尚斌;人工微带传输线的研究及其应用[D];苏州大学;2010年
7 杨晖;微波段超材料基础应用研究[D];上海交通大学;2009年
8 蒋义勇;系统高功率微波效应仿真方法研究[D];安徽大学;2007年
9 陈宏江;高耐压功率GaAs MESFET的研究与制备[D];河北工业大学;2005年
10 杨栋新;基于时域有限差分法的雷电辐射电磁场的分析研究[D];华北电力大学(河北);2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026