微带结构具有体积小,成本低,易于加工等一系列优点,从它一诞生起就引起了微波工程技术研究人员的极大兴趣。近年来,在无线移动通信和相控阵雷达中应用的微带天线和单片微波集成电路(MMIC)正在成为一个研究和开发的热点课题。因此本文以矩量法为基础,对微带结构进行较为深入的数值分析,为微带结构的应用提供一定的理论依据。
目前分析微带结构的数值分析方法主要有限元法(FEM),有限时域差分法(FDTD),矩量法(MoM)。本文主要对矩量法进行分析。目前常用的分析微带结构的矩量法是基于混合位积分方程(mixed-potential integral equation,MPIE)的空域矩量法。MPIE是分析平面微波集成电路以及微带天线的一种通用而且严格的全波方法,该方法的关键在于如何有效地处理含高振荡、慢衰减特性积分核的索末菲尔德积分(Sommerfeld Integral,SI)以得到空域格林函数。本文以矩量法中常用的RWG基函数为基础,对空域格林函数进行了详尽的分析。在求解空域格林函数时,以离散复镜像法(DCIM)为依据,深入分析了表面波对应的空域格林函数,根据表面波对应的空域格林函数和二级离散复镜像在不同区域的分布情况,将区域划分为远区和近区,对不同区域分别求解,从而大大的减小了计算量,为空域格林函数的求解提供了快捷准确的途径。
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