胥万松， 郑勤红， 彭金辉， 姚 斌

（①云南德宏师范高等专科学校，云南 芒市 678400；②云南师范大学物理与电子信息，云南 昆明 650092；③昆明理工大学材料与冶金工程学院，云南 昆明 650093）

0 引言

目前，电磁场的时域计算方法越来越引人注目。时域有限差分（FDTD）法是求解电磁问题的一种主要的时域计算方法，由K.S.Yee在1966年首次提出[1]。这种方法直接在时域对Maxwell微分方程进行数值求解，具有节省计算资源、编程容易、图形直观、可处理任意复杂形状物体与电磁场的作用等优点。尤其是在计算波导、传输线等二维本征值问题时用FDTD法计算可大大节省计算机内存和缩短计算时间。

双脊波导具有工作频带宽、尺寸小、等效特性阻抗低等特点，在微波和毫米波器件上得到了广泛的应用, 如宽带脊波导滤波器、宽带定向耦合器、双工器、变频器、脊波导缝隙天线阵等。对跖脊波导属于双脊波导的特殊形式，对趾脊波导的研究方法很多，Saad[2]用等效电路法计算了对跖脊波导的主模带宽和阻抗，Yu Rong[3]用模匹配法计算了对跖脊波导的传输特性，Mai Lu等[4]用有限元法获得了对跖脊波导的主模模场图。本文提出用FDTD法分析脊位置、脊宽及脊高变化时对跖脊波导的主模单模带宽，获得了主模单模带宽分别随脊位置变化、脊宽变化及脊高变化时的变化规律，为对跖脊波导的设计和工程应用提供参考数据。

1 FDTD法的基本原理

在波导和传输线本征值问题分析中，导波结构沿z轴方向是均匀不变的，波导中的电磁场沿z轴方向的变化可忽略不计，即∂/∂z=0，则三维问题可简化为二维问题[5]。……