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FEM/PML方法研究波导介质不连续性问题

徐欧  
【摘要】: 本文将矢量有限元法(FEM)与完全匹配层(PML)相结合对波导介质不连续性问题进行分析。首先介绍了应用FEM求解电磁场边值问题的一般方法,讨论了一种用于截断计算区域的新型吸收边界条件(ABC)——PML。在应用FEM分析波导介质不连续性问题时,将PML等效为有耗介质层,不仅节省了数值分析的内存消耗,而且在等价泛函的推导过程中简化了边界条件的处理。应用FEM/PML对一些介质加载波导实例进行了分析,数值结果表明了该方法在分析波导介质不连续问题中的正确性和有效性。计算了多介质块加载、有限长度介质填充、各向异性介质块加载波导的S参数,并讨论了介质的介电常数变化对波导S参数的影响,取得了一些对实际微波电路设计有用的结论。最后还对PML的吸收性能做出了分析,取得的结论对PML参数的选取有一定的参考价值。


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