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圆形槽波导功率合成技术的FDTD分析

郭雪锋  
【摘要】:圆形槽波导是一种新型的毫米波、亚毫米波传输线。首先由东南大学杨鸿生教授等人提出。在毫米波和亚毫米波频段,它具有低损耗,高功率容量,低色散和单模传输的特性。这给毫米波、亚毫米波器件的设计提供了一种选择。 随着微波半导体器件的迅速发展,微波电路乃至整机系统也趋向于固态化、集成化。但半导体器件功率小的弱点越来越突出,微波功率合成技术正是克服这一不足的重要手段。 圆形槽波导功率合成器的研究正是在这样的前提下提出的,将圆形槽波导用作谐振腔,来实现毫米波功率的合成。 本文应用时域有限差分法(FDTD)计算圆形槽波导中径向盘结构的输入阻抗。用了非均匀网格和三角形网格近似圆形槽波导的曲线金属边界。完全匹配层(PML)应用于圆形槽波导的开放边界。用细网格计算径向盘中我们所关心的场值。用离散波动方程更新粗细网格边界上的切向电场分量。最后,由电压和电流的傅立叶变换的比值得到径向盘的输入阻抗。通过调整径向盘的参数,做出了随径向盘半径、厚度及位置变化的输入阻抗曲线。直观的图形对实际中的阻抗匹配起到一定的指导意义。


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