共面波导特征参数的全波提取方法.pdf
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1、第 2 0卷第 2期 2 0 0 4年 6月 微波学报 J O U R N AL O F MI C R O WA V E S V0 l _ 2 0 No 2 J u n 2 0 0 4 文章编号: 1 0 0 5 - 6 1 2 2 ( 2 0 0 4 ) 0 2 - 0 0 1 9 - 0 6 共面波导特征参数的全波提取方法 刘 波金 荣洪 ( 上海交通大学电子工程系 , 上海 2 0 0 0 3 0 ) 摘要 : 本文给出一种共面波导特征参数的全波提取方法。根据边界条件建立齐次积分方程以求解等效传 输常数, 利用渐近格林函数结合解析处理将无穷区间的谱域积分转化为有限区间, 大大缩短了计算时
2、间。 对特征阻 抗求解, 推导了传输功率的谱域积分表达式。数值计算结果表明本文方法具有较高的精度和较快的速度。 关键词: 共面波导, 渐近格林函数, 特征参数提取 A Fu l 1 W a v e M o d e l t o Ex t r a c t Ch a r a c t e r i s t i c P a r a me t e r s o f CPW s Li u Bo,J i n Ro n g h o ng ( D e p t o fE l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g , S h a n g h a i J i a o t o n g U
3、 n i v e r s i t y , 啦 n 2 0 0 0 3 0 ) Ab s t r a c t : A f u l l wa v e mo d e l t o e x t r a c t c h a r a c t e ris t i c p ara me t e r s o f CP Ws i s p r o p o s e d Ac c o r d i n g t o t h e b o u n d a r y c o n d i t i o n s ,a h o mo g e n e o u s i n t e g r a l e q u a t i o n,a s t h
4、e e i g e n f u n c t i o n e q u a t i o n o f t h e e ff e c t i v e p r o p a g a t i o n c o n s t a n t o f CP Ws,i s o b t a i n e d B y u s i n g a s y mp t o t i c Gr e e n f u n c t i o n a n d a n a l y t i c a l p r o c e s s ,t h e i n f i n i t e l i mi t s p e c t r al i n t e g r al i
5、 s t r ans f o r me d i n t o t h e f i n i t e l i mi t o n e T h e s pe c t r al i n t e gral e x p r e s s i o n o f t h e t r a n s mi s s i o n p o we r i s d e ri v e d f o r t h e c h ara c t e ris t i c i mpe d an c e Nu me r i c al s i mu l a t i o n s h o ws t h a t t h e r e s u l t s C a
6、n b e o b t a i n e d b y t h e p r o p o s e d me t h od r a p i d l y an d a c c u r a t e l y Ke y wo r d s: C o p l a n a r wa v e g u i d e,As y mp t o t i c Gr e e n f u n c t i o n,Ch ara c t e ris t i c p ara me t e r e x t r a c t i o n 引 言 随着微波毫米波集成 电路技术的不断发展, 共 面波导结构在该领域得到了越来越多的应用 j 。 共面波
7、导相对常规微带线 、 槽线等其他平面型微波 传输线而言存在许 多优点 , 例如易于同端 口器件连 接, 寄生参量小, 利于提高电路集成密度, 良好的色 散特性, 等等 ; 因而共面波导的特征参数的提取问题 得到了众多研究人员的关注。目前应用较多的是基 于保角变换的准静态分析方法 2 3 J , 其优点是可 以 给出闭合形式的解析表达式 , 但在频率较高及对参 数要求较精确的情况下 , 其结果难 以满足要求。例 如, 在级联共面波导阻抗变换器的的尺寸设计中, 要 求精确的相位参数, 而采用解析方法得到的结果显 示出较大的误差 , 因此采用全波方法实现参数 的快 速提取 , 在这些场合便具有重要的
8、意义。而全波方 法的计算速度是制约其应用的重要 因素 J 。本文 给出一种用于共面波导特征参数全波提取方法 , 该 收稿 日期 : 2 0 0 3 - 0 7 - 0 3; 定稿 日期 : 2 0 0 3 - 0 9 - l 1 基金项 目: 教育部优秀青年资助计划项 目( 2 0 0 0 - 1 6 3 6 ) 方法的最大特点是采用解析处理, 将无 限区间的谱 域积分转化为有限区间的积分 , 可大大缩短计算时 间, 从而保证参数提取的速度。 1 计算模型 以图 1 所示的带接地板介质覆盖无限长共面波 导结构为例介绍本文算法。共面波导内导体宽度为 2 s , 内外导体间缝隙宽度为2 6 , 导
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- 关 键 词:
- 波导 特征 参数 提取 方法
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