采用CN-FDTD研究不同介电常数对PRDGS传输特性的影响
2020-03-13金涛斌刘正文罗毅彪
电力学报 2020年1期
金涛斌,刘正文,罗 雨,罗毅彪
(1.呼和浩特市城市轨道交通建设管理有限责任公司,呼和浩特 010000;2.北京石油化工学院 机械工程学院,北京 102617)
0 引言
20世纪50年代以来,频率选择表面(Frequency Selective Surfaces,FSS)的工作特性和工程应用得到了电磁领域的广泛重视和深入研究。通常是将单层或多层的二维金属单元结构进行周期性排列以构成FSS,而生成金属单元结构的方式通常有两类,其中一类是将金属贴片单元蚀刻在介质底板上,以构成金属单元;另一类是直接在金属板上开刻缺陷单元,以构成金属单元。FSS实质上就是一种空间滤波器,广泛应用于微波工程领域。周期性矩形缺陷接地结构(Periodic Rectangle Defected Ground Structure,PRDGS)作为一类FSS,它是在微波电路的金属板上开刻周期性的矩形缝隙单元,以抑制某些频段电磁波的传播,从而改变频率特性,在频谱上形成十分显著的阻带[1-4]。PRDGS能被用来实现微波滤波器,其阻带特性可使得天线在自身性能、抑制谐波、输出功率及功放效率等方面获得显著的提升,因此在天线及微波电路领域具有非常广大的应用和市场前景。
对PRDGS传输特性进行的计算分析,一般有三类方法。第一种为频域方法,如频域有限元方法(Frequency Domain Finite Element Method,FDFEM)。这类方法的发展比较成熟,通常我们在单一频率条件下应用此种频域方法来分析计算PRDGS是完全可行且简便的,但以该方法分析处理宽频带的电磁信号时,需要在很多不同频率点上耗费过多运算量,这将直接导致整体计算效率低下,从而限制该访求的应用范围[5-6]。……
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