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微波电路的时域谱元快速分析

时间:2017-08-10 13:06来源:毕业论文
论文中的谱元法与一般的有限元法不同的是采用正交的基函数,不仅提高了计算的精度,而且当我们采用矩形网格离散时得到的质量矩阵是对角阵,采用曲六面体网格离散时得到的质量
摘要对于微波电路问题的分析有很多的方法,其中有限元法由于它对模型有较好的拟合性从而成为了主流数值方法之一。但是当它应用到时域时每个时间步都涉及到对一个线性方程组的求解,从而导致花费大量的计算时间。本毕业论文中的谱元法与一般的有限元法不同的是采用正交的基函数,不仅提高了计算的精度,而且当我们采用矩形网格离散时得到的质量矩阵是对角阵,采用曲六面体网格离散时得到的质量矩阵则是块对角的,如果对时间微分采用中心差分格式来离散,那么所得到的系数矩阵只与质量矩阵有关,方程的逆矩阵很容易求得,从而大大降低方程组求解的复杂度,减少了计算时间。12340
摘要在用SETD法分析微波电路波导或者微带之类问题时,我们还需要设置适当的边界条件。在本文中我们还研究了完全匹配层(PML)和吸收边界(ABC)这两种截断边界,它们对电磁波的吸收都具有较好的效果。
关键词:时域谱元法,完全匹配层,吸收边界条件,波导,谐振腔,微带
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title  Quick analysis of  microwave circuits in spectral-    element  time-domain                                
Abstract
There are many methods to analysis microwave circuits. Among these methods, the finite-element method (FEM) has become a more popular numerical technique because of its superior versatility in geometry and material modeling. But a large scale equation is needed to solve at every time step which leads to high computation cost .Unlike FEM, the basic function used in SEM is orthogonal polynomial, so SEM has the trait of high-order accuracy. Besides, we can get a diagonal mass matrix if the model is dispersed by rectangular hexahedron and we can get mass-diagonal matrix if the model is dispersed by curving hexahedron. When the time discrete format is middle-difference scheme, the coefficient matrix of equation is only related to mass matrix and it is easy to get the inverse matrix. So the solving complexity of equation is reduced largely, and the solving time is also decreased.

源自六/维"论\文|网.加7位QQ3249"114 www.lwfree.cn


    When SETD is used to analyze microwave circuits such as the microstrips and the waveguides,it is needed to set appropriate boundary condition. We find PML and the absorbing boundary condition (ABC) all have very good performance in this paper.
Keywords: spectral-element method in time-domain (SETD),perfectly matched layers(PML),absorbing boundary condition(ABC),waveguide,resonator,microstrip
目   次
1  绪论    1
1.1  研究背景及意义    1
1.2  研究历史与概况    2
1.3  本文的主要内容    3
2  时域谱元法的基本原理    4
2.1  伽辽金法    4
2.2  基函数的构造    5
2.3  参量映射    6
2.4  六面体网格离散    7
2.5  矢量波动方程的求解    8
3  时域谱元法分析谐振腔问题    10
3.1  微波谐振腔    10
3.2  HFSS仿真软件    12
3.3  时域谱元法分析谐振腔    13
4  时域谱元法分析波导问题    16
4.1  波导理论    16
4.2  PML吸收条件    18
4.3  时域谱元法分析波导    21
5  时域谱元法分析微带问题    23
5.1  微带简介    23
5.2  ABC吸收条件    24 微波电路的时域谱元快速分析:http://www.lwfree.cn/wuli/20170810/12066.html
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