【摘 要】
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随着无线通信的发展,通信频道变得越来越拥挤,为了拓宽通信系统容量,要求天线具有多功能性,使用双极化天线是一条有效途径.同时随着电子计算机技术的迅速发展,时域有限差分法
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随着无线通信的发展,通信频道变得越来越拥挤,为了拓宽通信系统容量,要求天线具有多功能性,使用双极化天线是一条有效途径.同时随着电子计算机技术的迅速发展,时域有限差分法(FDTD)正成为分析这类电磁场问题的强有力工具.本论文对FDTD数值算法及其在双极化微带天线中的分析进行了较深入的理论研究,并做了实验验证.本论文主要包括以下内容:研究了在时间上采用2阶差分、空间上采用4阶差分的高阶FDTD(2,4)数值算法,推导出其三维差分公式,并从不同方面进一步详细分析了其数值色散特性,与传统FDTD(2,2)数值结果进行了对比.结果证明高阶FDTD(2,4)算法能够有效减小数值色散和相速误差;同时可以降低对计算机内存的要求,减小计算量,适用的计算频段更高.用FDTD(2,4)法及完全匹配层(PML)吸收边界条件分析了矩形微带贴片天线和工作频率为6GHz的双极化微带天线,并和实验结果进行了对比,结果较为吻合,证明了该方法对此类天线的有效性,拓宽了其应用范围.最后,对毫米波段的双极化微带天线进行了理论研究与实验分析,对其方向图进行了理论计算与ANSOFT软件仿真.
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