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发展三维空间微波、毫米波集成电路已成为解决目前微波、毫米波产品多功能、小型化的主要的研究领域之一。然而,微波结构从二维(平面型)向三维过渡,除了工艺上要求更高之外,其数值模拟和优化设计也复杂困难很多。寻找高效、计算量小、便于计算机仿真的数值模拟方法已成微波工程师们的重要课题。本论文的目的正是要获得这样的有效数值模拟方法。为此从两个方面进行:一是用具有更简单形式的函数来替代电磁积分方程中复杂形式的Green函数,使得计算量减少;二是选择更加合适的基函数去表示金属板表面的电流或电荷密度,以达到同样目的。以下为本论文的研究工作和所取得的成果: 1.本论文采用复镜像理论对Green函数进行模拟。第一次结合具体的微波结构对复镜像理论中的常用的两种复指数函数模拟方法(Prony方法和GPoF方法)进行研究,并首次给出了两种方法所得结果的收敛情况、相对误差变化规律等等。认识到在谱域变量较小的区域,GpoF方法比Prony方法相对误差稍小一些。 2.有一种谱域格林函数随谱域变量(原点附近)迅速变化的特殊结构,使用复镜像方法误差稍大,本论文提出了两步复镜像方法,从而误差显著减少。 3.使用静态复镜像方法去分析微波平面电路结构和考虑导体厚度多层结构,对厚导体板本文提出用若干个零厚度导体板2000年L海大学博}:学位论文去替代,少仁且份个零厚度板都具有相同的电位与其他文献的方法进行比较,本文方法具有精度足够、训一算量少、计算程序简单等特点。 4.第一次使用动态复镜像方法研究空气桥等等具有垂直金属板的微波三维结构,深人研究此方法在_一三维结构中的应用特点,与传统的矩量法比较,所得结论跟第3点一致。使用小波及其尺度函数作为基函数去替代传统的表示电流密度或电荷的基函数(脉冲函数、Rooft叩函数、三角形函数等等),针对微波电路特征,研究了各种小波函数的性质,比较它们之间应用的优缺点。 5.首次使用二维小波函数模拟具有垂直金属的三维微波结构,详细研究这种方法的特点,比较小波小波分析方法与使用传统基函数的矩量法的计算效率。结论是,小波函数确实能产生稀疏程度较大的矩阵,但并不是小波分析方法就一定比传统的矩量法计算量少,这取决于所选取的小波函数。 6.本论文还研究怎样使用样条小波去模拟微波或毫米波结构,并具体分析了不连续微带结构的实例,比较传统的矩量法,小波方法在精度足够的条件下,计算量更少。