矩形微带贴片天线的FDTD电磁仿真.pdfVIP

中山大学学报 （自然科学版） 第 卷 第 期 ($ 2F,2 7FGH/,G2IJ9 /2,JI2KGJ9 LM 0($ /M 0 年 月 #!!! $ J/GLHI7G,2,G7 7J/82,7H/G 76? 0 #!!! 文章编号： （ ） !#$%’$ #!!! !%!!(%!) 矩形微带贴片天线的*+%,+ 电磁仿真! 陈雅娟，龙云亮 （中山大学无线电电子学系，广东广州-!#’ ） 摘 要：运用时域有限差分法 （ ）实现了对矩形微带贴片天线电磁特性的仿真 详尽 *+%,+ . 地介绍了仿真软件中*+%,+ 算法的具体实现并给出了对矩形微带贴片天线在时域和频域的电 磁仿真结果. 关键词：时域有限差分法；矩形微带贴片天线；电磁仿真 中图分类号： ； 文献标识码： ,/!--0) 1-’) 0 2 微带天线是近年来发展非常迅速的一种新型天线，对宽带微带贴片天线的研究得到愈 ［］ 来愈广泛的重视 - 目前出现了许多分析微带天线的方法 常用的有传输线法，谐振腔模 . . ［］ 型法，矩量法，有限元法及时域有限差分法# . 早在-$ 年3456 7 0866 用后来被称为866 氏网格的空间离散式，把带时间变量的94:;6 旋度方程转化为差分格式，并成功地模拟 ［］ 了电磁脉冲与理想导体作用的时域响应( 这就诞生了后来被称作时域有限差分法 （ . *+% ,+）的一种新的电磁场时域计算方法. 作为一种电磁场的数值计算方法，时域有限差分法在计算微带贴片天线的特性上具有 一些很突出的优点：!适合模拟各种复杂电磁结构，用*+%,+ 的离散空间网点可以较精 确的模拟微带天线 （阵）的实际结构； 易于得到计算空间场的暂态分布情况，这既便于 定性理解其工作的物理过程，又便于得到供定量分析的有关电参量； 通过一次时域计 # 算，即可得到一个频域上的天线参量 （如输入阻抗、辐射图等）和宽频信息；（）由于微 ) 带天线的几何结构尺寸一般不会比工作频带上的最短波长大很多，因此不会出现需用巨额 数量网格的问题，亦即分析计算时不会出现存储量过大的问题 这些明显的特点可使 . *+% ,+ 法对微带天线进行精确的仿真分析. - 矩形微带贴片天线的*+%,+ 仿真分析 进行数值分析的微带贴片天线结构如图 所示 - . 取空间步长分别为 ! ! 0(=$ ，# ! 0)!! ，$ ! 0# ，时间步长为 % $ $ $