【摘 要】
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现代微波技术的迅速发展对滤波器、双工器等微波无源器件的性能指标提出了越来越高的要求。采用经典的等效电路法设计的微波无源器件精度不高,调试难度大。基于严格场理论的
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现代微波技术的迅速发展对滤波器、双工器等微波无源器件的性能指标提出了越来越高的要求。采用经典的等效电路法设计的微波无源器件精度不高,调试难度大。基于严格场理论的模式匹配法是分析波导及其不连续性问题的一种半解析方法,它考虑了金属膜片的有限厚度和不连续处高次模的相互影响,利用该方法设计的微波无源器件具有较高的精度和高效率。采用模式匹配法分析不连续性问题时,首先根据电磁场的一般理论得到波动方程,求解出规则波导的标量模式解析函数,再将其切向分量按TE模式和TM模式展开,在不连续面上根据切向场相等进行匹配,最终得到广义散射矩阵。微波无源器件一般由若干通用的基本单元所构成,模式匹配法以这些基本单元为研究对象,分析得到各自的广义散射矩阵。对于脊形波导和十字波导等横截面具有对称性的波导中,或几何结构对称的无源器件中,可将对称面视为磁壁或电壁,以便于模型的简化分析。最终,利用模式匹配法和矩阵级联可以得到微波无源器件的广义散射矩阵。最后编写程序验证,将模式匹配法和HFSS的仿真比较,结果表明仿真和模式匹配法所得结果吻合良好。
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