分层结构的谱域法及其在微带天线分析中的应用

【摘要】：平面分层结构在地质探测、遥感、微带天线、微带电路等电磁领域中得到越来越多的应用,如何利用数值方法准确快速的分析分层介质的电磁特性已成为近来研究和开发的重点课题之一。 本文采用谱域法分析微带分层媒质结构,建立了奇异性低的混合位电场积分方程(MPIE),并进行了基于RWG基函数的空域矩量法求解。该方法灵活性好、性能优良。 本文首先用谱域导抗法完整地推导了一套任意分层介质的谱域格林函数;接着采用离散复镜像法(DCIM)对单层媒质的空域格林函数进行了快速求解;并对离散复镜像的关键技术——极点查找和GPOF方法进行了深入分析,在提取表面波时,提出一种新的留数计算方法,避免了留数计算的不准确性。本文阐述了谱域法结合空域矩量法分析微带天线的完整过程,在采用性能优良的RWG基函数后,应用精度较高、易于编程的质心切割法处理阻抗矩阵奇异性。最后编写了快速分析微带天线散射特性和辐射特性的程序,仿真结果与已有文献结果吻合良好,验证了本文方法的准确性。